WO2018133936A1 - Microwave system and absorber arrangement for microwave cross-linking of silicone lines - Google Patents

Microwave system and absorber arrangement for microwave cross-linking of silicone lines Download PDF

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WO2018133936A1
WO2018133936A1 PCT/EP2017/051060 EP2017051060W WO2018133936A1 WO 2018133936 A1 WO2018133936 A1 WO 2018133936A1 EP 2017051060 W EP2017051060 W EP 2017051060W WO 2018133936 A1 WO2018133936 A1 WO 2018133936A1
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microwave
chambers
cable
absorber
chamber
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PCT/EP2017/051060
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Inventor
Wojciech MOTYL
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Leoni Kabel Gmbh
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    • H01B13/003—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables using irradiation
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    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/06—Insulating conductors or cables

Definitions

  • the present invention relates to a microwave system and an absorber arrangement which can be used in a method for producing a cable or a cable core with one or more silicone-based insulation layers.
  • An electrical cable usually comprises at least one metallic conductor, hereinafter also referred to as “cable core” or “conductor”, which is sheathed.
  • a conductor can also consist of several sheathed cable cores, which are combined into units and in turn are sheathed once or several times.
  • Silicone rubber-based / silicone-based materials can be used as the material for the casings, it being possible for various umman ⁇ tions made of different materials in a cable can be present.
  • Silicone rubber-based materials are applied uncrosslinked to the substrate, for example on a cable core, and then crosslinked.
  • This crosslinking has hitherto been carried out at high temperatures in infrared (IR) furnaces (see FIG. 1 a). This is particularly disadvantageous, since the Jardin embarrassedeile existing at the time of networking at these high temperatures
  • EP1900767 B1 discloses a process for the production of silicone foams using microwave radiation.
  • the synthesis method described requires the addition of magnetite to absorb the microwave radiation.
  • ⁇ the propellant used to produce foams.
  • silicone-based sheathings for cables or cable cores can be crosslinked by the use of microwave radiation.
  • a metallic conductor is inserted and / or performed in a microwave chamber.
  • the microwave radiation couples into the conductor, the resulting "microwave field" spreads radially symmetrically and runs along the conductor, so that even different geometries can be fully networked (ie the microwave radiation is guided along the metallic conductor and the conductor serves as a kind Antenna).
  • temperatures are not so high that the materials of the cable could outgas.
  • the invention relates to a microwave system comprising
  • a waveguide connecting the magnetron to the mono-mode microwave chamber (iii) a waveguide connecting the magnetron to the mono-mode microwave chamber, (iv) at least one absorber arrangement on at least one of the openings of the microwave chamber, the absorber arrangement having one or more chambers, for example 2-8, or 3-6, in particular 3-4, chambers, and
  • the invention further relates to an absorber assembly comprising one or more adjacent chambers, each chamber having two opposing openings, the chambers of the absorber assembly being configured to allow an endless cable to be transported through the chambers, and the chambers being of a material, which is suitable for absorption and reflection of microwave radiation.
  • the invention relates to the use of the microwave system and the absorber arrangement.
  • silicone-based insulation layers can be produced on a substructure which contains temperature-sensitive materials, for example a cable or cable core covering, for the purpose of a multilayer construction. So far it has not been possible to apply and crosslink a silicone layer to a polyethylene layer or a layer of comparable polyolefin.
  • the temperatures used in the hitherto known methods for crosslinking silicone-based insulation layers were too high.
  • lower temperatures may be used so that reflow of the materials already present prior to the application of the silicone layer can be avoided.
  • braids of e.g. Aramid (Kevlar) can be coated with silicone bubble-free in higher wall thicknesses. A non-bubble-free coating is possible with known methods only with limited wall thicknesses.
  • microwave beams are coupled in an advantageous manner into the metallic conductor of the cable, the cable core and / or the sheathing and the crosslinking reaction is accelerated.
  • the inventive method is thus more efficient and faster.
  • the conductor in the microwave chamber has a positive effect on the heating. If a metallic conductor is introduced into the waveguide, a coaxial structure results.
  • This has the advantage that the microwave immediately couples into the metallic part and the resulting "microwave field" is radially symmetrical spreads and runs along the conductor. So the microwave does not run into the empty microwave chamber, where it is reflected by the housing, but can be coupled into the center of the line.
  • the microwave immediately inserts into the metallic conductor and, on the other hand, the microwave passes through the silicone insulation layer. As a result, as "irradiated" size ⁇ re surface.
  • the microwave irradiation is carried out of the uncrosslinked silicone konkautschuk-containing mass in a microwave chamber, wherein the micro wave ⁇ lenstrahlung is generated by a magnetron and irradiated by means of a waveguide.
  • the coupling of the microwave radiation in the conductor leads to an unexpected disadvantage, namely that the radiation from the Mikrowellenkam ⁇ mer can escape through the conductor into the environment.
  • this radiation is “captured" again by the absorber arrangements and at least partially reflected back into the microwave chamber
  • various temperature conditions or a temperature gradient are created in known processes using a plurality of IR ovens, so that the crosslinking initially starts at high temperature and then gradually cooling takes place.
  • the absorber according to the invention allow a different design with only one energy source, ie radiation energy increase only in the microwave chamber.
  • the absorber here also the safety of the Mik ⁇ rowellensystems as it the working personnel Protect radiation.
  • microwave radiation used in the invention suffers no power loss in depth. The microwave penetrates completely into the material and heats it evenly. In IR, the heating is through the
  • the present invention relates to the following embodiments: Ml. Microwave system comprising
  • At least one absorber arrangement on at least one of the openings of the microwave chamber the absorber arrangement having one or more chambers, for example 2-8, or 3-6, in particular 3-4, chambers, and
  • the opposing apertures of the mono-mode microwave chamber are configured to pass products, in particular, with uncrosslinked silicone rubber-containing compounded cables / wires / conductors during microwave heating.
  • the openings of the microwave chamber and absorber for cables are adapted with a cross section of 0.5 mm 2 to 125.0 mm 2 .
  • the distance between the cable and the microwave chamber or the absorber is at least 1.0 cm.
  • the chambers of the absorber assembly (hereinafter also referred to as the "absorber") are also provided with opposing orifices so that the products can also be passed through these chambers.
  • the chambers of the absorber and the mono-mode microwave chamber are arranged in a row in the manufacture of continuous cable cable coatings uses a cable transport system that continuously passes the cable product through all the chambers, including the mono-mode microwave chamber, then further processing steps or the product of the cable is produced as a finished product.
  • the number of chambers and the length of the absorber are dependent on the line to be crosslinked and the overall structure of the microwave system.
  • a higher performance can be achieved on the product to be processed. This is particularly important if the part of the product to be heated is poorly absorbing microwave radiation.
  • a silicone rubber-based sheath is applied to a cable core or unit of cable cores, the unit already having one or more sheaths. Even with this multi-layer structure, the coupling of the microwave radiation in the conductor has a positive effect because the radial symmetry of the microwave field is more ⁇ layer structure suitable for irradiation.
  • the geometric design adapted to the effect that the maximum energy is in the microwave chamber.
  • One skilled in the field of high-frequency technology can ⁇ such an adjustment, in particular a necessary Impedanzan ⁇ adaptation of the construction to make.
  • microwave-absorbing additives for example silicon carbide or a polymer containing a microwave-absorbing additive.
  • the walls of the chambers are made of aluminum, which walls may be coated and may also have additional components, for example additional metal plates or chamber walls made of aluminum or another material to enhance the absorber performance.
  • the chamber could be equipped with a double wall.
  • At least one absorber arrangement with a plurality of chambers is adapted in cross-section to the opening of the mono-mode microwave chamber in order to be able to absorb the exiting microwave radiation, and / or
  • the chambers of the absorber assembly are provided with two opposing openings.
  • Microwave system according to one of the embodiments M1-M4, wherein (i) at least one absorber arrangement is arranged after the microwave chamber, that a cable after passing through the Mikrowellenkam ⁇ mer can be passed through this absorber arrangement; and or
  • At least one absorber arrangement is arranged in front of the microwave chamber in such a way that a cable can be led through this absorber arrangement before passing through the microwave chamber.
  • Microwave system according to embodiment M6 wherein the two or more chambers of the at least one absorber arrangement are spaced from each other.
  • Microwave system according to one of the embodiments M1-M7, wherein the chambers of the absorber arrangement have openings with a diameter of> 1mm millimeter.
  • Microwave system according to one of the embodiments M1-M8, wherein the system for impedance matching via the mechanical displacement of the Kurzschlus ⁇ ses (idle) is adapted in the waveguide.
  • This adaptation can be carried out semiautomatically or preferably fully automatically by software-supported evaluation of the scattering parameters, which is familiar to the person skilled in the art, for example by stepless adjustment screws.
  • the openings of the absorber arrangement are dependent on the line to be crosslinked.
  • a cable core has a diameter of> 1 mm.
  • a microwave system according to any of embodiments M1-M9, wherein the monomode microwave chamber and the chambers of the absorber assembly are configured to transport an endless cable through the chambers for irradiation purposes.
  • Microwave system according to one of the embodiments MI-MIO, wherein the magnetron has a power consumption of up to 6 kilowatts. 2017/051060
  • a microwave system according to any one of the embodiments Ml-Mll, wherein the mono-mode microwave chamber has a cylindrical or rectangular shape, wherein the mono-mode microwave chamber and the chambers of the absorber assembly comprise two opposing apertures through which, by means of an existing cable transport system, a silicone rubber containing mass on i) a metallic cable core, or
  • the microwave chamber may be cylindrical or rectangular.
  • the geometry depends on which local point the field maximum for silicon crosslinking builds up.
  • the mechanical length of the waveguide is adapted to the electrical length of the transmission path, so that the field maximum shifts into the microwave chamber.
  • the cable transport system consists of a cable reel unwinder and rewinder (as detailed in relation to cable manufacture elsewhere).
  • the microwave chamber can be cylindrical or rectangular.
  • the geometry depends on which local point the field maximum for silicon crosslinking builds up.
  • M17 Use of a system consisting of a magnetron and a waveguide, which connects the magnetron with the mono-mode microwave chamber, for the microwave crosslinking of insulating layers based on silicone, for example for microwave crosslinking according to the method of embodiment 1.
  • the impedance matching can be effected by means of mechanical displacement of the short-circuit or open-circuit in the hollow conductor or a matching semi-automatically or fully automatically, for example by soft ware ⁇ aided evaluation of the scattering parameters by vector network analysis.
  • microwave absorbers in a method according to any of the embodiments described herein, attached to the openings of the microwave chamber to reflect back or absorb leakage radiation into the chamber.
  • the absorbers are so spaced from the openings or the microwave chamber, that the maxima of the radiation can be adjusted so that they fall into the chambers of the absorber.
  • microwave system according to the invention and the absorber arrangement according to the invention can be used in this method:
  • a method of making a cable or cable core having one or more silicone-based insulating layers comprising the steps of: a) applying an uncrosslinked silicone rubber-containing composition comprising polysiloxanes containing the basic building block Si (R, P) O, wherein R and R x independently represent organic substituents, wherein different Si (R, R ') O units may be present in a polysiloxane molecule, by means of an extrusion process
  • the silicone rubber-containing composition contains no dielectric inorganic additives other than silica / silicon oxides; and b) crosslinking the applied silicone rubber-containing mass in a monomode microwave chamber with continuous radiation of 2450 MHz ⁇ 100 MHz while continuously passing the applied silicone rubber-containing mass through the mono-mode microwave chamber, wherein the crosslinking is in accordance with one or more of both of the following take place:
  • At least one absorber arrangement is arranged on at least one of the openings of the microwave chamber in order to absorb and at least partially reflect the microwave radiation.
  • the microwave radiation enters the conductor, i. coupled to the metallic cable core, it comes without the absorber arrangement according to the invention to a certain loss of power, characterized in that radiation exits the microwave chamber, so that the at least partially reflecting back the radiation is beneficial.
  • the starting material ie the metallic cable core, a cable core, or several cable cores combined into one unit, which may already be sheathed, can be wound on a winding device.
  • the starting material is then unwound and, optionally after further treatment, passed to an extruder where it is coated with the uncrosslinked silicone rubber-containing composition. Then it becomes the - -
  • Crosslinking passed through the microwave chamber, that is, the starting material enters through an opening in the microwave chamber and through an opposite opening back out of the microwave chamber again.
  • the coated product or intermediate product can optionally be rewound onto a winding device. It is of course possible at any point of the process to perform additional, additional process steps, e.g. the application of release agents against the sticking of the cable on the winding device (coil).
  • the alkenyl substituents are, for example, terminal.
  • the alkenyl groups participate in the crosslinking reaction.
  • polysiloxane molecules in which one or more of R and R 'are vinyl groups, for example, the polysiloxanes are vinyl group-containing polydimethylsiloxane, and / or
  • hydrophobic fumed Kiesel ⁇ acid which is, for example, surface-modified
  • the silicone rubber-containing mass only Polysilo ⁇ Xane and silicon oxide contains (e), and optionally a crosslinking agent and / or Kataly ⁇ capacitors.
  • Fumed silica or fumed silica as it is also called, be ⁇ is entirely of amorphous silica particles (SiO 2), which are aggregated into larger units. These have a very good dipole moment and are very well activated by microwaves. According to the invention no microwaves ⁇ additive must therefore be added. In addition, the presence of the electrical conductor causes the energy utilization is improved.
  • the uncrosslinked silicone rubber-containing composition may contain 0-15% lower viscosity polydimethylsiloxanes than polysiloxane molecules.
  • the residence time, based on 1 cm irradiation section, in the process according to the invention is preferably between 0.012 s and 0.006 s.
  • the production rate is thus preferably between 50 and 100 m per minute.
  • V5. The method according to one of the preceding embodiments, wherein the microwave radiation (generated by a magnetron) is used as the sole energy source.
  • the method is performed using the microwave system described herein.
  • the uncrosslinked silicone rubber-containing composition is solid (MQ / VMQ) or liquid (LSR) and the degree of polymerization of the un-crosslinked polysiloxanes is, for example, 5,000-10,000 for solid silicone rubber and 600-1,800 for liquid silicone rubber.
  • the uncrosslinked silicone rubber-containing mass is solid (MQ / VMQ), i. it is not LSR.
  • the radicals R and R 'of the polysiloxanes are independently selected from the group consisting of substituted or unsubstituted Ci-C 8 alkyl groups and substituted or unsubstituted Ci-Cs-alkenyl groups. Fluorine atoms are not preferred substituents. More preferably, the radicals R and R v are independently selected from the group consisting of methyl, phenyl, vinyl, and fluorine-modified Ci-C 5 alkyl groups. For example, the C 1 -C 8 -alkyl groups and C 1 -C -alkenyl groups are unsubstituted. In one embodiment, the radicals R and R x are therefore independently selected from the group consisting of methyl, phenyl, and vinyl. In particular, the silicone rubber-containing - - -
  • Mass dimethyl-vinylmethyl-siloxane or ⁇ , ⁇ -divinylpolydimethylsiloxane.
  • R and R A are methyl groups and less than 20% are vinyl or phenyl groups, with vinyl groups being present.
  • 80% -90% of R and R 1 are methyl groups and 10% -20% are vinyl or phenyl groups, with vinyl groups being present.
  • about 80% of R and R v are methyl groups and about 20% are vinyl or phenyl groups, with vinyl groups being present.
  • less than 10% or less than 5% phenyl groups are present in the above embodiments.
  • only dimethyl-vinylmethyl-siloxanes are present as polysiloxanes in the silicone rubber-containing composition.
  • oligosiloxanes are present as crosslinkers.
  • the uncrosslinked silicone rubber-containing composition contains, for example, polydimethylsiloxanes (MQ) and / or copolymers of dimethylsiloxane and vinylmethylsiloxane (VMQ).
  • MQ polydimethylsiloxanes
  • VMQ vinylmethylsiloxane
  • the reaction is initiated by the thermal decomposition of the peroxide leading to the formation of two radicals.
  • the radical transfer to the silicone rubber either by substitution of a hydrogen atom of an alkyl substituent, in particular in so-called “non-specific” silicones, ie pure dimethyl siloxanes (MQ) without alkenyl / vinyl groups in the chain, or by addition to the double bond of alkenyl substituents, especially in so-called "vinyl-specific” silicones, ie dimethyl-vinylmethyl-siloxanes (VMQ) contain vinyl groups.
  • VMQ dimethyl-vinylmethyl-siloxanes
  • peroxides are used. These may be dialkyl, diaryl-alkyl and aromatic diacyl peroxides.
  • dialkyl diaryl-alkyl
  • aromatic diacyl peroxides For example, "bis (2,4-dichlorobenzoyl peroxide)" (DCLBP) is used, and VMQ silicones which are presently preferred do not use vinyl-specific peroxides, for example, DCLBP.
  • DCLBP bis (2,4-dichlorobenzoyl peroxide)
  • VMQ silicones which are presently preferred do not use vinyl-specific peroxides, for example, DCLBP.
  • silicone rubber-containing composition is based on a one-component silicone rubber, wherein the polysiloxane is either peroxide-crosslinking and the per ⁇ oxide is mixed, or addition-crosslinking, wherein the crosslinker already in the polysiloxane is bound and the platinum catalyst is mixed.
  • silicone rubber-containing composition is based on a two-component silicone rubber han ⁇ delt in addition, wherein the platinum catalyst in the component A and the crosslinker in the component B han ⁇ delt contained and mixed together just before use.
  • V16 The method according to any one of the preceding embodiments, wherein the silicone rubber-containing mass 5-40 wt .-% Si0 2 , for example 5 wt .-% Si0 2 , and 5-70%, for example 20-40%, pyrogenic Si0 2 or precipitated Silica contains.
  • the amount of Si0 2 can be determined, for example, after ashing of the silicone in a muffle open.
  • silicone rubber-containing composition does not contain ferrites, e.g. Magnetite, and / or propellant contains.
  • Propellants are gases or chemical compounds that release gases or water under crosslinking conditions, e.g. Carbonate.
  • V18 The method according to one of the preceding embodiments, wherein the silicone rubber-containing compound except silicon oxide / silicon oxides, no dielectric, inorganic additives, such as silicon carbide, silicon carbonitride, Kohlenstoffnanotubes; Iron compounds (eg iron carbonyls), carbon black, and metal oxides, in particular iron oxides or iron oxide-containing metal oxides.
  • the silicone rubber-containing composition contains pigments.
  • V20 The method of any one of the preceding embodiments, wherein at least one or more poly (organo) siloxane insulating layers are present and applied either sequentially or simultaneously.
  • V21 The method according to one of the preceding embodiments, wherein the cable comprises or consists of one or more cores running parallel in the longitudinal direction of the cable.
  • a silicone-based, bubble-free insulating layer cable or cable core producible or manufactured using the method of any one of Embodiments 1-21, wherein the wall thickness of the silicone-based insulating layer is 0.5 mm - 4.0 mm, for example.
  • a "wire” a single, solid metals ⁇ ner conductor / strand.
  • a "strand”, eg round strand, Zopflitze, or flat heald, consists of bundled wire strands.
  • a core or cable core has a metallic cable core cored with one or more insulation layers.
  • a “cable” includes wires which are optional, are stranded with fillers or other elements with one another and one or more layers coated. Veins can member manner in pairs or triples be stranded, the elements can be back around one or Mola ⁇ gig with fillers to the gusset panel, be stranded and form a unity.
  • PTFE glass silk, polyamide, polypropylene or cotton filler
  • the wires and strands are made of copper, or copper, which has a layer support such as e.g. Tin, nickel or silver.
  • a first insulating layer based on silicone can be applied to the metallic conductor, ie wire / wires or strand / strands.
  • a subsequent layer for example a second or third layer, to one or more layers already present on the conductor.
  • several combined cable cores can be provided with a silicone-based insulation layer. In this case, either cable cores can be stranded and optionally provided with further components and then surrounded with a silicone-based insulation layer.
  • a plurality of cable cores may already be provided with one or more sheathing and a subsequent layer, e.g. a second or third layer applied to the layer (s) already on the unit.
  • a subsequent layer e.g. a second or third layer applied to the layer (s) already on the unit.
  • further layers can be applied to the cable core or the cable. It is also possible to apply a second or further silicone-based insulation layer directly to a silicone-based insulation layer or to a layer above the silicone-based insulation layer.
  • the insulation materials of the stranded cables can be made of high performance plastics such as fluoropolymers, PEEK, PTFE.
  • the wires can be isolated with silicone, then the wires are stranded and sheathed once again with silicone.
  • the silicone can also be used for the gusset filling to make the cable round.
  • the silicone can be applied directly to the metal, or via another polymer layer.
  • the silicone sheath can be used as a core insulation and / or as a sheath material and / or as a filler.
  • the insulating materials underlying the silicon-based insulating layer are temperature-sensitive materials, e.g. Polyolefins, PVC, and thermoplastic elastomers. Such materials would not survive the introduction of temperature by conventional infrared radiation in the crosslinking of silicones. However, since the process according to the invention makes possible milder conditions, the sensitive layers can be spared.
  • temperature-sensitive materials e.g. Polyolefins, PVC, and thermoplastic elastomers.
  • V25 The method according to one of the preceding embodiments, wherein the substructure may consist of materials or coated, which tend to degas at high temperatures, which may manifest in the form of bubbles on the silicone insulation. In the use of microwaves according to the invention, temperatures are not so high that the materials could outgas.
  • substrate refers to the substrate to which the silicone-based insulation layer is applied.
  • V26 The method according to one of the preceding embodiments, wherein the direction of impact (S-beat or Z-beat) and stranding direction can be in unilay or true concentric.
  • the cable comprising a current carrying member or signal-carrying member, such as a conducting wire or a current carrying conductor and / or a Porterele ⁇ ment and / or signal transmission member.
  • a current carrying member or signal-carrying member such as a conducting wire or a current carrying conductor and / or a Porterele ⁇ ment and / or signal transmission member.
  • V28 The method according to one of the preceding embodiments, wherein the cable core is made of a wire be ⁇ / a plurality of wires, such as flat wire, a wire bundle, a wire mesh, for example, braided tube, or of a strand / several strands.
  • V29 The method according to one of the preceding embodiments, wherein the cable is an endless cable, or the head of an endless ladder, or the cable core is a continuous wire cable and has for example a length of at least 500 meters on ⁇ .
  • V30 The method according to one of the preceding embodiments, wherein the cable core has a diameter of> 1 mm.
  • V31 The method of any preceding embodiment, wherein the silicone insulating layer is applied directly to the metal-containing cable core, for example, uninsulated, coated or uncoated wires or strands.
  • the metal in the core of the cable has a positive influence on the crosslinking of the silicone rubber-containing compound.
  • the metallic conductor acts like an antenna.
  • the microwave couples into the ladder. With the housing of the microwave chamber creates a coaxial structure, which means a homogeneous field propagation between the conductor and the microwave chamber.
  • the invention also relates to a cable or cable core with bubble-free insulating layer based on silicone, produced or prepared using the method according to -
  • the wall thickness of the silicone-based insulating layer is, for example, 0.5 mm - 4.0 mm.
  • the protruding cable or cable core preferably contains a temperature-sensitive sheath / layer, e.g. a sheath / layer of polyolefin, PVC, or thermoplastic elastomers, or polymers having a temperature of ⁇ 150 ° C.
  • a temperature-sensitive sheath / layer e.g. a sheath / layer of polyolefin, PVC, or thermoplastic elastomers, or polymers having a temperature of ⁇ 150 ° C.
  • FIG. 1 a shows a known process for crosslinking silicone coatings by heating in infrared furnaces.
  • Figure lb shows the basic structure for the inventive method wherein the microwave chamber and the cable guide are shown.
  • FIG. 2 shows an absorber arrangement 15 with a series arrangement of four absorber chambers 16, through which a conductor 14 with a coating of silicone rubber-containing compound is guided.
  • Figure lb shows a cable 14, which is guided over wire guides (coils) 13 by the extruder 12 for Kaltextrusion (about 25 ° C) and then heated in the microwave chamber 11.
  • FIG. 2 shows an absorber arrangement 15 with a series arrangement of four absorber chambers 16, through which a conductor 14 with a coating of silicone-rubber-containing compound is guided.
  • cables or cable cores according to the invention can be carried out as described below.
  • the system must be cleaned and assembled.
  • the screw and the cylinder are cleaned and the extrusion head is assembled including tools.
  • the coil with the conductor is installed in the unwinder and the conductor itself is passed through the extrusion head.
  • the Microwave unit positioned and aligned so that the conductor is guided centrally through the microwave chamber.
  • the uncrosslinked silicone rubber-containing mass is applied to the roll.
  • all components of the uncrosslinked silicone rubber-containing compound are added to the roller and rolled all homogeneously together to form a so-called "coat.” From the coat about 2-3 kg pieces are cut and rolled up fed.
  • the extruder is started. First, it must be completely filled with the material. Once this is done and silicone comes out of the nozzle, a program is started. This program regulates the power of the magnetron as a function of the extrusion speed. First, it is started slowly and the microwave is switched on, after a few seconds the microwave has started up and still has to be adjusted. This means that the impedance must be set to the cross section of the conductor. However, this is done automatically via software or should be stored as a recipe in the system. Shortly thereafter, the speed is regulated to high production focus ⁇ conditions, at the same time the power of the magnetron is adjusted. The start should be within a few seconds. The networked cable is then wound up on a spool. It may even have to be talcum-treated beforehand or treated with another release agent, but that is independent of the crosslinking process.
  • EP1655328B1 DE19855718, EP1900767 Bl, US 4,980,384, US 4,460,713,

Abstract

The present invention relates to a microwave system and an absorber arrangement, which can be used in a method for producing a cable or a cable core with one or more silicone-based insulating layers.

Description

Mikrowellensystem und Absorberanordnung zur Mikrowellenvernetzung von Silikonleitungen  Microwave system and absorber arrangement for microwave crosslinking of silicone lines
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikrowellensystem und eine Absorberanord¬ nung, die in einem Verfahren zur Herstellung eines Kabels oder einer Kabelader, mit einer oder mehreren Isolationsschichten auf Silikonbasis, verwendet werden können. The present invention relates to a microwave system and an absorber arrangement which can be used in a method for producing a cable or a cable core with one or more silicone-based insulation layers.
Stand der Technik State of the art
Ein elektrisches Kabel umfasst für gewöhnlich mindestens einen metallischen Leiter, im Nachfolgenden auch„Kabeladerkern" oder„Leiter" genannt, der ummantelt ist. Ein Leiter kann auch aus mehreren ummantelten Kabeladerkernen bestehen, welche zu Einheiten zusammengefasst und wiederum einfach oder mehrfach ummantelt sind. Als Material für die Ummantelungen können Silikonkautschuk-basierte/Silikon- basierte Materialien verwendet werden, wobei in einem Kabel verschiedene Umman¬ telungen aus unterschiedlichen Materialien vorhanden sein können. An electrical cable usually comprises at least one metallic conductor, hereinafter also referred to as "cable core" or "conductor", which is sheathed. A conductor can also consist of several sheathed cable cores, which are combined into units and in turn are sheathed once or several times. Silicone rubber-based / silicone-based materials can be used as the material for the casings, it being possible for various umman ¬ tions made of different materials in a cable can be present.
Silikonkautschuk-basierte Materialien werden unvernetzt auf den Untergrund aufgebracht, beispielsweise auf einen Kabeladerkern, und anschließend vernetzt. Diese Vernetzung wurde bislang bei hohen Temperaturen in Infrarot (IR)-Öfen (siehe Figur la) durchgeführt. Dies ist insbesondere von Nachteil, da die zum Zeitpunkt der Vernetzung vorhandenen Kabelbestandeile bei diesen hohen Temperaturen Silicone rubber-based materials are applied uncrosslinked to the substrate, for example on a cable core, and then crosslinked. This crosslinking has hitherto been carried out at high temperatures in infrared (IR) furnaces (see FIG. 1 a). This is particularly disadvantageous, since the Kabelbestandeile existing at the time of networking at these high temperatures
stabil/beständig sein müssen. Das bedeutet, dass bislang keine Silkonummantelun- gen auf hitzeempfindliche Schichten (Untergrund) aufgebracht werden konnten. must be stable / resistant. This means that so far no silicone coatings could be applied to heat-sensitive layers (substrate).
Zudem ist bekannt, dass Polysiloxane Mikrowellenstrahlung schlecht absorbieren. Diesbezüglich beschreiben US 4,980,384 und EP1655328B1, dass Mikrowellen- Strahlung nicht geeignet ist, um Silikone ohne Additive zu erhitzen. In addition, it is known that polysiloxanes poorly absorb microwave radiation. In this regard, US 4,980,384 and EP1655328B1 disclose that microwave radiation is not suitable for heating silicones without additives.
Daher wird die Verwendung von dielektrischen anorganischen Additiven zur Erhöhung der Mikrowellenabsorption der Silikonmasse in US 4,980,384, EP 0945916 A2 und EP 1655328 Bl beschrieben. Therefore, the use of dielectric inorganic additives to increase the microwave absorption of the silicone composition is described in US 4,980,384, EP 0945916 A2 and EP 1655328 Bl.
DE 198 55 718 AI beschreibt die Vernetzung von Silikonkautschuken, insbesondere durch Kondensationsvernetzung, mittels Mikrowellenstrahlung zur Herstellung von Formkörpern, beispielsweise Mittel-und Hochspannungsgarnituren für Kunststoff- Energiekabel. Jedoch wird das Herstellen von Silikonisolierungen für Kabel nicht offenbart. DE 198 55 718 A1 describes the crosslinking of silicone rubbers, in particular by condensation crosslinking, by means of microwave radiation for the production of moldings, for example medium and high voltage fittings for plastics. Power cable. However, the manufacture of silicone insulations for cables is not disclosed.
EP1900767 Bl offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Silikonschäumen unter Verwendung von Mikrowellenstrahlung. Das beschriebene Syntheseverfahren erfordert den Zusatz von Magnetit zur Absorption der Mikrowellenstrahlung. Zudem wer¬ den Treibmittel verwendet um Schäume herzustellen. Die Herstellung von EP1900767 B1 discloses a process for the production of silicone foams using microwave radiation. The synthesis method described requires the addition of magnetite to absorb the microwave radiation. In addition, ¬ the propellant used to produce foams. The production of
Kabelummantelungen ist nicht vorgeschlagen. Cable sheathing is not suggested.
US 4,460,713 beschreibt die Herstellung eines elastomerischen Silikonschaums durch Trocknen einer Silikonemulsion mittels Mikrowellenstrahlung. US 4,460,713 describes the preparation of an elastomeric silicone foam by drying a silicone emulsion by means of microwave radiation.
Im Hinblick auf die oben angeführten Probleme, bestand daher ein Bedürfnis, ein verbessertes Verfahren und eine dazu geeignete Vorrichtung zur Herstellung von Silikonummantelungen für Kabel oder Kabeladern, bereitzustellen. In view of the above-mentioned problems, therefore, there was a need to provide an improved method and device suitable for producing silicone sheathing for cables or cable cores.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, dass Ummantelungen auf Silikonbasis für Kabel oder Kabeladern durch den Einsatz von Mikrowellenstrahlung vernetzt werden können. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein metallischer Leiter in eine Mikrowellenkammer ein- und/oder durchgeführt. Die Mikrowellenstrahlung koppelt sich in den Leiter ein, das resultierende "Mikrowellenfeld" breitet sich radial symmetrisch aus und verläuft entlang des Leiters, so dass auch unterschiedliche Geometrien vollumfänglich vernetzt werden können (d.h. die Mikrowellenstrahlung wird am metallischen Leiter entlanggeführt und der Leiter dient als eine Art Antenne). Bei der erfindungsgemäßen Verwendung von Mikrowellen entstehen keine so hohen Temperaturen, dass die Materialien des Kabels ausgasen könnten. In the context of the present invention, it has been found that silicone-based sheathings for cables or cable cores can be crosslinked by the use of microwave radiation. According to the present invention, a metallic conductor is inserted and / or performed in a microwave chamber. The microwave radiation couples into the conductor, the resulting "microwave field" spreads radially symmetrically and runs along the conductor, so that even different geometries can be fully networked (ie the microwave radiation is guided along the metallic conductor and the conductor serves as a kind Antenna). In the use of microwaves according to the invention, temperatures are not so high that the materials of the cable could outgas.
Die Erfindung betrifft ein Mikrowellensystem, umfassend The invention relates to a microwave system comprising
(i) ein Magnetron zur Erzeugung einer ungepulsten, elektromagnetischen Strahlung,  (i) a magnetron for generating an unpulsed, electromagnetic radiation,
(ii) eine Mono-Mode-Mikrowellenkammer mit zwei sich gegenüberliegenden Öffnungen,  (ii) a mono mode microwave chamber with two opposing openings,
(iii) einen Hohlleiter, welcher das Magnetron mit der Mono-Mode-Mikrowellenkammer verbindet, (iv) mindestens eine Absorberanordnung an zumindest einer der Öffnungen der Mikrowellenkammer, wobei die Absorberanordnung eine oder mehrere Kammern, beispielsweise 2-8, oder 3-6, insbesondere 3-4 Kammern, aufweist, und (iii) a waveguide connecting the magnetron to the mono-mode microwave chamber, (iv) at least one absorber arrangement on at least one of the openings of the microwave chamber, the absorber arrangement having one or more chambers, for example 2-8, or 3-6, in particular 3-4, chambers, and
(v) ein System zur Impedanzanpassung des Mikrowellensystems.  (v) a system for impedance matching the microwave system.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Absorberanordnung umfassend eine oder mehrere benachbarte Kammern, wobei jede Kammer zwei sich gegenüberliegenden Öffnungen aufweist, wobei die Kammern der Absorberanordnung ausgestaltet sind, damit ein Endloskabel durch die Kammern transportiert werden kann, und wobei die Kammern aus einem Material sind, das zur Absorption und Reflektion von Mikrowellenstrahlung geeignet ist. The invention further relates to an absorber assembly comprising one or more adjacent chambers, each chamber having two opposing openings, the chambers of the absorber assembly being configured to allow an endless cable to be transported through the chambers, and the chambers being of a material, which is suitable for absorption and reflection of microwave radiation.
Zudem betrifft die Erfindung die Verwendung des Mikrowellensystems und der Absorberanordnung. Moreover, the invention relates to the use of the microwave system and the absorber arrangement.
Mit dem erfindungsgemäßen Mikrowellensystem und der Absorberanordnung können Isolationsschichten auf Silikonbasis auf einem Unterbau, der temperatursensitive Materialien beinhaltet, beispielsweise eine Kabel- oder Kabeladerummantelung, zum Zwecke eines Mehrschichtaufbaus, hergestellt werden. Bislang war es nicht möglich, eine Silikonschicht auf eine Polyethylenschicht oder eine Schicht aus vergleichbarem Polyolefin aufzubringen und zu vernetzen. Die in den bislang bekannten Verfahren zur Vernetzung von Isolationsschichten auf Silikonbasis verwendeten Temperaturen waren zu hoch. Bei dem auf Mikrowellentechnik basierenden Verfahren der vorliegenden Erfindung können geringere Temperaturen verwendet werden, sodass ein Aufschmelzen der bereits vor dem Aufbringen der Silikonschicht vorhandenen Materialien vermieden werden kann. Zudem können Geflechte aus z.B. Aramid (Kevlar) mit Silikon blasenfrei in höheren Wandstärken beschichtet werden. Eine nicht blasenfreie Beschichtung ist mit bekannten Verfahren lediglich bei eingeschränkten Wandstärken möglich. With the microwave system according to the invention and the absorber arrangement, silicone-based insulation layers can be produced on a substructure which contains temperature-sensitive materials, for example a cable or cable core covering, for the purpose of a multilayer construction. So far it has not been possible to apply and crosslink a silicone layer to a polyethylene layer or a layer of comparable polyolefin. The temperatures used in the hitherto known methods for crosslinking silicone-based insulation layers were too high. With the microwave technique based method of the present invention, lower temperatures may be used so that reflow of the materials already present prior to the application of the silicone layer can be avoided. In addition, braids of e.g. Aramid (Kevlar) can be coated with silicone bubble-free in higher wall thicknesses. A non-bubble-free coating is possible with known methods only with limited wall thicknesses.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass sich die Mikrowellenstrahlen auf vorteilhafte Weise in den metallische Leiter des Kabels, der Kabelader und/oder der Ummantelung einkoppeln und die Vernetzungsreaktion beschleunigt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit effizienter und schneller. Insbesondere wirkt sich der Leiter in der Mikrowellenkammer positiv auf die Erwärmung aus. Wird ein metallischer Leiter in den Hohlleiter eingebracht, entsteht ein co- axialer Aufbau. Dies hat den Vorteil, dass sich die Mikrowelle sofort in den metallischen Teil einkoppelt und sich das resultierende "Mikrowellenfeld" radial symmetrisch ausbreitet und entlang des Leiters verläuft. Die Mikrowelle läuft also nicht in die leere Mikrowellenkammer, wobei sie durch das Gehäuse reflektiert wird, sondern kann in das Zentrum der Leitung eingekoppelt werden. Hierbei treten zwei Effekte auf. Zum einen koppelt die Mikrowelle sofort in den metallischen Leiter ein und zum anderen durchläuft die Mikrowelle die Silikonisolationsschicht. Im Ergebnis wird so eine größe¬ re Fläche "bestrahlt". Another advantage of the method according to the invention is that the microwave beams are coupled in an advantageous manner into the metallic conductor of the cable, the cable core and / or the sheathing and the crosslinking reaction is accelerated. The inventive method is thus more efficient and faster. In particular, the conductor in the microwave chamber has a positive effect on the heating. If a metallic conductor is introduced into the waveguide, a coaxial structure results. This has the advantage that the microwave immediately couples into the metallic part and the resulting "microwave field" is radially symmetrical spreads and runs along the conductor. So the microwave does not run into the empty microwave chamber, where it is reflected by the housing, but can be coupled into the center of the line. Here are two effects. On the one hand, the microwave immediately inserts into the metallic conductor and, on the other hand, the microwave passes through the silicone insulation layer. As a result, as "irradiated" size ¬ re surface.
Wie bereits beschrieben, erfolgt die Mikrowellenbestrahlung der unvernetzten Sili- konkautschuk-enthaltenden Masse in einer Mikrowellenkammer, wobei die Mikrowel¬ lenstrahlung über ein Magnetron erzeugt und mittels eines Hohlleiters eingestrahlt wird. Die Einkoppelung der Mikrowellenstrahlung in den Leiter führt allerdings zu einem unerwarteten Nachteil, nämlich dass die Strahlung aus der Mikrowellenkam¬ mer durch den Leiter in die Umgebung austreten kann. Erfindungsgemäß wird diese Strahlung durch die Absorberanordnungen wieder„eingefangen" und zumindest teilweise in die Mikrowellenkammer zurückreflektiert. Wie in Figur la dargestellt ist, werden in bekannten Verfahren unter Verwendung von mehreren IR-Öfen verschie¬ dene Temperaturbedingungen bzw. ein Temperaturgradient geschaffen, sodass die Vernetzung zunächst bei hohen Temperaturen beginnt und dann schrittweise eine Abkühlung erfolgt. Die erfindungsgemäßen Absorber ermöglichen einen anderen Aufbau mit nur einer Energiequelle, d.h. Einstrahlung der Energie ausschließlich in die Mikrowellenkammer. Die Absorber erhöhen hierbei auch die Sicherheit des Mik¬ rowellensystems, da sie das Arbeitspersonal vor Strahlung schützen. As already described, the microwave irradiation is carried out of the uncrosslinked silicone konkautschuk-containing mass in a microwave chamber, wherein the micro wave ¬ lenstrahlung is generated by a magnetron and irradiated by means of a waveguide. However, the coupling of the microwave radiation in the conductor leads to an unexpected disadvantage, namely that the radiation from the Mikrowellenkam ¬ mer can escape through the conductor into the environment. According to the invention, this radiation is "captured" again by the absorber arrangements and at least partially reflected back into the microwave chamber As is shown in FIGURE 1a, various temperature conditions or a temperature gradient are created in known processes using a plurality of IR ovens, so that the crosslinking initially starts at high temperature and then gradually cooling takes place. the absorber according to the invention allow a different design with only one energy source, ie radiation energy increase only in the microwave chamber. the absorber here also the safety of the Mik ¬ rowellensystems as it the working personnel Protect radiation.
Darüber hinaus kommt es bei der Verwendung eines Mikrowellensystems zu weniger Energieverlusten im Vergleich zu den herkömmlichen IR- Öfen, die auf mehrere hundert Grad Celsius aufgeheizt werden müssen, die Mikrowelle benötigt dieses Vorheizen nicht und das Verfahren ist umweltfreundlicher und kostengünstiger. Insbesondere ermöglicht die Verwendung des hierin beschriebenen Mikrowellensystems eine sehr hohe Energieeffizienz und Produktionsgeschwindigkeit. Auch kann durch das Weglassen von bislang benötigten langen Sinterstrecken eine Platzersparnis erzielt werden. Zudem erleidet die erfindungsgemäß verwendete Mikrowellenstrahlung keinen Leistungsverlust in der Tiefe. Die Mikrowelle dringt komplett in das Material ein und erwärmt es gleichmäßig. Bei IR wird die Erwärmung durch die In addition, using a microwave system results in less energy losses compared to conventional IR ovens that need to be heated to several hundred degrees Celsius, the microwave does not need this preheating, and the process is more environmentally friendly and less expensive. In particular, the use of the microwave system described herein enables very high energy efficiency and production speed. It can also be achieved by omitting previously required long sintering sections space savings. In addition, the microwave radiation used in the invention suffers no power loss in depth. The microwave penetrates completely into the material and heats it evenly. In IR, the heating is through the
Materialdicke im Bauteil gehemmt. Material thickness inhibited in the component.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung Detailed description of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft die folgenden Ausführungsformen: Ml. Mikrowellensystem, umfassend The present invention relates to the following embodiments: Ml. Microwave system comprising
(i) ein Magnetron zur Erzeugung einer ungepulsten, elektromagnetischen Strahlung,  (i) a magnetron for generating an unpulsed, electromagnetic radiation,
(ii) eine Mono-Mode-Mikrowellenkammer mit zwei sich gegenüberliegenden Öffnungen,  (ii) a mono mode microwave chamber with two opposing openings,
(iii) einen Hohlleiter, welcher das Magnetron mit der Mono-Mode- Mikrowellenkammer verbindet,  (iii) a waveguide connecting the magnetron to the monomode microwave chamber,
(iv) mindestens eine Absorberanordnung an zumindest einer der Öffnungen der Mikrowellenkammer, wobei die Absorberanordnung eine oder mehrere Kammern, beispielsweise 2-8, oder 3-6, insbesondere 3-4 Kammern, aufweist, und  (iv) at least one absorber arrangement on at least one of the openings of the microwave chamber, the absorber arrangement having one or more chambers, for example 2-8, or 3-6, in particular 3-4, chambers, and
(v) ein System zur Impedanzanpassung des Mikrowellensystems.  (v) a system for impedance matching the microwave system.
Die sich gegenüberliegenden Öffnungen der Mono-Mode-Mikrowellenkammer sind ausgestaltet, um Produkte insbesondere mit unvernetzter Silikonkautschukenthaltende Masse versehene Kabel/Kabeladern/Leiter während der Mikrowellenerwärmung hindurchzuführen. Insbesondere sind die Öffnungen der Mikrowellenkammer und Absorber für Kabel mit einem Querschnitt von 0,5 mm2 bis 125,0 mm2 angepasst. Hierbei beträgt der Abstand zwischen dem Kabel und der Mikrowellenkammer bzw. dem Absorber mindestens 1,0 cm. Die Kammern der Absorberanordnung (nachfolgend auch der„Absorber") sind ebenfalls mit sich gegenüberliegenden Öffnungen ausgestattet, damit die Produkte auch durch diese Kammern durchgeführt werden können. Die Kammern der Absorber und die Mono-Mode-Mikrowellenkammer sind in einer Reihe angeordnet. Beispielsweise wird bei der Herstellung von Kabelbeschichtungen für Endloskabel ein Kabeltransportsystem verwendet, dass das Kabelerzeugnis durch alle Kammern, einschließlich der Mono-Mode-Mikrowellenkammer kontinuierlich hindurchführt. Anschließend erfolgen weitere Behandlungsschritte oder das Kabelprodukt fällt als fertiges Produkt an. The opposing apertures of the mono-mode microwave chamber are configured to pass products, in particular, with uncrosslinked silicone rubber-containing compounded cables / wires / conductors during microwave heating. In particular, the openings of the microwave chamber and absorber for cables are adapted with a cross section of 0.5 mm 2 to 125.0 mm 2 . Here, the distance between the cable and the microwave chamber or the absorber is at least 1.0 cm. The chambers of the absorber assembly (hereinafter also referred to as the "absorber") are also provided with opposing orifices so that the products can also be passed through these chambers.The chambers of the absorber and the mono-mode microwave chamber are arranged in a row in the manufacture of continuous cable cable coatings uses a cable transport system that continuously passes the cable product through all the chambers, including the mono-mode microwave chamber, then further processing steps or the product of the cable is produced as a finished product.
Die Anzahl der Kammern sowie die Länge der Absorber sind abhängig von der zu vernetzenden Leitung und dem Gesamtaufbau des Mikrowellensystems. Insbesondere kann durch die Erhöhung der Reflexion der Strahlung durch entsprechende Ausgestaltung der Absorber oder durch Erhöhung der Anzahl der Absorberkammern eine höhere Leistung auf das zu bearbeitende Produkt erzielt werden. Dies ist insbesondere wichtig, wenn der zu erwärmende Teil des Produkts Mikrowellenstrahlung schlecht absorbiert. In einer Ausführungsform wird eine Silikonkautschuk-basierte Ummantelung auf eine Kabelader oder eine Einheit von Kabeladern, wobei die Einheit bereits eine oder mehrere Ummantelungen aufweist, aufgebracht. Auch bei diesem mehrschichtigen Aufbau wirkt sich die Einkoppelung der Mikrowellenstrahlung in den Leiter positiv aus, da das radial symmetrische Mikrowellenfeld für die Bestrahlung des Mehr¬ schichtaufbaus gut geeignet ist. The number of chambers and the length of the absorber are dependent on the line to be crosslinked and the overall structure of the microwave system. In particular, by increasing the reflection of the radiation by appropriate design of the absorber or by increasing the number of absorber chambers, a higher performance can be achieved on the product to be processed. This is particularly important if the part of the product to be heated is poorly absorbing microwave radiation. In one embodiment, a silicone rubber-based sheath is applied to a cable core or unit of cable cores, the unit already having one or more sheaths. Even with this multi-layer structure, the coupling of the microwave radiation in the conductor has a positive effect because the radial symmetry of the microwave field is more ¬ layer structure suitable for irradiation.
Die geometrische Ausgestaltung dahingehend angepasst, dass das Energiemaximum in der Mikrowellenkammer liegt. Ein Fachmann auf dem Gebiet der Hochfrequenz¬ technik kann eine derartige Anpassung, insbesondere ein notwendige Impedanzan¬ passung des Aufbaus, vornehmen. The geometric design adapted to the effect that the maximum energy is in the microwave chamber. One skilled in the field of high-frequency technology can ¬ such an adjustment, in particular a necessary Impedanzan ¬ adaptation of the construction to make.
M2. Mikrowellensystem nach Ausführungsform Ml, wobei M2. Microwave system according to embodiment Ml, wherein
(i) die eine oder die mehreren Kammern, oder die Wände der Kammern, Alumini¬ um enthalten oder daraus bestehen, und/oder (i) the one or more chambers or the walls of the chambers, Alumini ¬ to contain or consist of, and / or
(ii) die Innenwände der Kammern mit Mikrowellen-absorbierenden Additiven, beispielsweise Siliziumcarbid oder ein Polymer, enthaltend ein Mikrowellenabsorbierendes Additiv, beschichtet sind.  (ii) the inner walls of the chambers are coated with microwave-absorbing additives, for example silicon carbide or a polymer containing a microwave-absorbing additive.
Beispielsweise sind die Wände der Kammern aus Aluminium gefertigt, wobei die Wände beschichtet sein können und auch zusätzliche Komponenten aufweisen können, beispielsweise zusätzliche Metallplatten oder Kammerwände aus Aluminium oder einem anderen Material, um die Absorberleistung zu verstärken. Beispielsweise könnte die Kammer mit einer Doppelwand ausgestattet sein. For example, the walls of the chambers are made of aluminum, which walls may be coated and may also have additional components, for example additional metal plates or chamber walls made of aluminum or another material to enhance the absorber performance. For example, the chamber could be equipped with a double wall.
M3. Mikrowellensystem nach Ausführungsform Ml oder M2, wobei M3. Microwave system according to embodiment Ml or M2, wherein
(i) mindestens eine Absorberanordnung mit mehreren Kammern im Querschnitt an die Öffnung der Mono-Mode-Mikrowellenkammer angepasst ist, um die austretende Mikrowellenstrahlung absorbieren zu können, und/oder  (i) at least one absorber arrangement with a plurality of chambers is adapted in cross-section to the opening of the mono-mode microwave chamber in order to be able to absorb the exiting microwave radiation, and / or
(ii) die Kammern der Absorberanordnung mit zwei sich gegenüberliegenden Öffnungen ausgestattet sind.  (ii) the chambers of the absorber assembly are provided with two opposing openings.
M4. Mikrowellensystem nach einer der Ausführungsformen M1-M3, wobei das Magnetron Mikrowellen mit einer Frequenz von 2450 MHz ± 100 MHz erzeugt. M4. A microwave system according to one of the embodiments M1-M3, wherein the magnetron generates microwaves at a frequency of 2450 MHz ± 100 MHz.
Mikrowellensystem nach einer der Ausführungsformen M1-M4, wobei (i) mindestens eine Absorberanordnung derart nach der Mikrowellenkammer angeordnet ist, dass ein Kabel nach dem Hindurchführen durch die Mikrowellenkam¬ mer durch diese Absorberanordnung hindurchgeführt werden kann; und/oder Microwave system according to one of the embodiments M1-M4, wherein (i) at least one absorber arrangement is arranged after the microwave chamber, that a cable after passing through the Mikrowellenkam ¬ mer can be passed through this absorber arrangement; and or
(ii) mindestens eine Absorberanordnung derart vor der Mikrowellenkammer ange¬ ordnet ist, dass ein Kabel vor dem Hindurchführen durch die Mikrowellenkammer durch diese Absorberanordnung hindurchgeführt werden kann. (ii) at least one absorber arrangement is arranged in front of the microwave chamber in such a way that a cable can be led through this absorber arrangement before passing through the microwave chamber.
M6. Mikrowellensystem nach einer der Ausführungsformen M1-M5, wobei mindes¬ tens eine Absorberanordnung vorhanden ist, die zwei oder mehrere Kammern und eine Runde und/oder konzentrische Geometrie aufweist. M6. A microwave system according to any of embodiments M1-M5, wherein Minim ¬ least one absorber assembly is present, the two or more chambers and comprising a round and / or concentric geometry.
M7. Mikrowellensystem nach Ausführungsform M6, wobei die zwei oder mehreren Kammern der mindestens einen Absorberanordnung zueinander beabstandet sind. M7. Microwave system according to embodiment M6, wherein the two or more chambers of the at least one absorber arrangement are spaced from each other.
M8. Mikrowellensystem nach einer der Ausführungsformen M1-M7, wobei die Kammern der Absorberanordnung Öffnungen mit einem Durchmesser von > 1mm Millimeter aufweisen. M8. Microwave system according to one of the embodiments M1-M7, wherein the chambers of the absorber arrangement have openings with a diameter of> 1mm millimeter.
M9. Mikrowellensystem nach einer der Ausführungsformen M1-M8, wobei das System zur Impedanzanpassung über die mechanische Verschiebung des Kurzschlus¬ ses (Leerlauf) im Hohlleiter angepasst wird. M9. Microwave system according to one of the embodiments M1-M8, wherein the system for impedance matching via the mechanical displacement of the Kurzschlus ¬ ses (idle) is adapted in the waveguide.
Diese Anpassung kann halbautomatisch oder bevorzugt vollautomatisch durch Soft¬ ware gestützte Auswertung der Streuparameter durchgeführt werden, welche dem Fachmann, z.B. durch stufenlose Stellschrauben geläufig ist. This adaptation can be carried out semiautomatically or preferably fully automatically by software- supported evaluation of the scattering parameters, which is familiar to the person skilled in the art, for example by stepless adjustment screws.
Die Öffnungen der Absorberanordnung sind von der zu vernetzenden Leitung abhängig. Beispielsweise weist ein Kabelkern einen Durchmesser von >lmm Millimeter auf. The openings of the absorber arrangement are dependent on the line to be crosslinked. For example, a cable core has a diameter of> 1 mm.
MIO. Mikrowellensystem nach einer der Ausführungsformen M1-M9, wobei die Mo- no-Mode-Mikrowellenkammer und die Kammern der Absorberanordnung ausgestaltet ist, um ein Endloskabel zu Bestrahlungszwecken durch die Kammern zu transportieren. MIO. A microwave system according to any of embodiments M1-M9, wherein the monomode microwave chamber and the chambers of the absorber assembly are configured to transport an endless cable through the chambers for irradiation purposes.
Ml l. Mikrowellensystem nach einer der Ausführungsformen MI-MIO, wobei das Magnetron eine Leistungsaufnahme von bis zu 6 Kilowatt hat. 2017/051060 Ml l. Microwave system according to one of the embodiments MI-MIO, wherein the magnetron has a power consumption of up to 6 kilowatts. 2017/051060
M12. Mikrowellensystem nach einer der Ausführungsformen Ml-Mll, wobei die Mono-Mode-Mikrowellenkammer eine zylindrische oder rechteckige Form aufweist, wobei die Mono-Mode-Mikrowellenkammer und die Kammern der Absorberanordnung zwei sich gegenüberliegende Öffnungen aufweist, durch die mittels eines vorhandenen Kabeltransportsystems, eine Silikonkautschuk-enthaltende Masse, die auf i) einen metallischen Kabeladerkern, oder M12. A microwave system according to any one of the embodiments Ml-Mll, wherein the mono-mode microwave chamber has a cylindrical or rectangular shape, wherein the mono-mode microwave chamber and the chambers of the absorber assembly comprise two opposing apertures through which, by means of an existing cable transport system, a silicone rubber containing mass on i) a metallic cable core, or
ii) eine Kabelader, oder ii) a cable core, or
iii) mehrere zu einer Einheit zusammengefasste Kabeladern, wobei die Einheit bereits ein oder mehrere Isolationsschichten als Ummantelung der Kabeladern aufweisen kann, iii) a plurality of cable cores combined into one unit, wherein the unit may already have one or more insulation layers as a sheathing of the cable cores,
aufgebracht ist, durchgeführt werden kann. is applied, can be performed.
Die Mikrowellenkammer kann zylindrisch oder rechteckig aufgebaut sein. Die Geometrie ist abhängig davon, an welcher örtlichen Stelle sich das Feldmaximum zur Silikonvernetzung aufbaut. Die mechanische Länge des Hohlleiters ist auf die elektrische Länge des Übertragungsweges angepasst, sodass sich das Feldmaximum in die Mikrowellenkammer verschiebt. The microwave chamber may be cylindrical or rectangular. The geometry depends on which local point the field maximum for silicon crosslinking builds up. The mechanical length of the waveguide is adapted to the electrical length of the transmission path, so that the field maximum shifts into the microwave chamber.
Das Kabeltransportsystem besteht aus einem Kabelspulen Ab-und Aufwickler (wie bezüglich der Kabelherstellung an anderer Stelle genauer ausgeführt ist). The cable transport system consists of a cable reel unwinder and rewinder (as detailed in relation to cable manufacture elsewhere).
M13. Absorberanordnung wie in einer der Ausführungsformen M1-M8 definiert. M13. Absorber arrangement as defined in one of the embodiments M1-M8.
M14. Verwendung einer Absorberanordnung, wie in einer der Ausführungsformen M1-M8 definiert, zur Absorption und Reflektion, insbesondere Absorption, von Mikrowellenstrahlung. M14. Use of an absorber arrangement as defined in one of the embodiments M1-M8 for absorption and reflection, in particular absorption, of microwave radiation.
Die Mikrowellenkammer, kann zylindrisch oder rechteckig aufgebaut sein. Die Geometrie ist abhängig davon, an welcher örtlichen Stelle sich das Feldmaximum zur Silikonvernetzung aufbaut. The microwave chamber can be cylindrical or rectangular. The geometry depends on which local point the field maximum for silicon crosslinking builds up.
M15. Verwendung nach Ausführungsform M14, wobei die Mikrowellenstrahlung zur Härtung einer Polysiloxan-basierten Isolationsschicht eines Kabels erzeugt wird. M15. Use according to embodiment M14, wherein the microwave radiation is generated for curing a polysiloxane-based insulating layer of a cable.
M16. Verwendung eines Mikrowellensystems nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen zur Vernetzung einer Polydimethylsiloxan-basierten Silikonisolierungsschicht als Kabelummantelung oder Ummantelung eines metallischen M16. Use of a microwave system according to one of the preceding embodiments for crosslinking a polydimethylsiloxane-based silicone insulating layer as a cable sheathing or sheathing a metallic
Kabeladerkerns. M17. Verwendung eines Systems, bestehend aus einem Magnetron und einem Hohlleiter, welcher das Magnetron mit der Mono-Mode-Mikrowellenkammer verbindet, zur Mikrowellenvernetzung von Isolationschichten auf Silikonbasis, beispielsweise zu einer Mikrowellenvernetzung gemäß dem Verfahren von Ausführungsform 1. Cable wire core. M17. Use of a system consisting of a magnetron and a waveguide, which connects the magnetron with the mono-mode microwave chamber, for the microwave crosslinking of insulating layers based on silicone, for example for microwave crosslinking according to the method of embodiment 1.
M18. Verwendung eines Systems zur Impedanzanpassung in einem Verfahren ge¬ mäß einer der Ausführungsformen 1-32. Die Impedanzanpassung kann hierbei mit Hilfe mechanischer Verschiebung vom Kurzschluss bzw. Leerlauf im Hohlleiter bzw. einer Anpassung halbautomatisch oder beispielsweise vollautomatisch durch Soft¬ ware gestützte Auswertung der Streuparameter durch vektorielle Netzwerkanalyse erfolgen. M18. Use of a system for impedance matching in a method ge ¬ Mäss one of embodiments 1-32. The impedance matching can be effected by means of mechanical displacement of the short-circuit or open-circuit in the hollow conductor or a matching semi-automatically or fully automatically, for example by soft ware ¬ aided evaluation of the scattering parameters by vector network analysis.
M19. Verwendung von Mikrowellenabsorbern in einem Verfahren gemäß einem der hier beschriebenen Ausführungsformen, die an den Öffnungen der Mikrowellenkammer angebracht sind, um Leckstrahlung in die Kammer zurück zu reflektieren bzw. zu absorbieren. Hierbei sind die Absorber so von den Öffnungen bzw. der Mikrowellenkammer beabstandet, dass die Maxima der Strahlung so eingestellt werden können, dass sie in die Kammern der Absorber fallen. M19. Use of microwave absorbers in a method according to any of the embodiments described herein, attached to the openings of the microwave chamber to reflect back or absorb leakage radiation into the chamber. In this case, the absorbers are so spaced from the openings or the microwave chamber, that the maxima of the radiation can be adjusted so that they fall into the chambers of the absorber.
Nachfolgend wird das Verfahren zur Herstellung eines Kabels oder einer Kabelader beschrieben. Das erfindungsgemäße Mikrowellensystem und die erfindungsgemäße Absorberanordnung kann in diesem Verfahren verwendet werden: The following describes the method of manufacturing a cable or a cable core. The microwave system according to the invention and the absorber arrangement according to the invention can be used in this method:
VI. Verfahren zur Herstellung eines Kabels oder einer Kabelader, mit einer oder mehreren Isolationsschichten auf Silikonbasis, umfassend die Schritte: a) Aufbringen einer unvernetzten Silikonkautschuk-enthaltenden Masse, enthaltend Polysiloxane, die den Grundbaustein Si(R,P )O enthalten, wobei R und Rx unabhängig voneinander organische Substituenten darstellen, wobei unterschiedliche Si(R,R')0-Einheiten in einem Polysiloxan-Molekül vorhanden sein können, mittels eines Extrusionsverfahrens auf VI. A method of making a cable or cable core having one or more silicone-based insulating layers, comprising the steps of: a) applying an uncrosslinked silicone rubber-containing composition comprising polysiloxanes containing the basic building block Si (R, P) O, wherein R and R x independently represent organic substituents, wherein different Si (R, R ') O units may be present in a polysiloxane molecule, by means of an extrusion process
i) einen oder mehrere metallische(n) Kabeladerkern(e), oder i) one or more metallic cable core (s), or
ii) eine Kabelader, oder ii) a cable core, or
iii) mehrere zu einer Einheit zusammengefasste Kabeladern, wobei die Einheit bereits ein oder mehrere Isolationsschichten als Ummantelung der Kabeladern aufweisen kann, iii) a plurality of cable cores combined into one unit, wherein the unit may already have one or more insulation layers as a sheathing of the cable cores,
um eine Isolationsschicht zu bilden, wobei - - to form an insulating layer, wherein - -
die Silikonkautschuk-enthaltenden Masse außer Siliciumoxid/Siliciumoxiden keine dielektrischen, anorganischen Additive enthält; und b) Vernetzen der aufgebrachten Silikonkautschuk-enthaltenden Masse in einer Mono-Mode-Mikrowellenkammer mit kontinuierlicher Strahlung von 2450 MHz ± 100 MHz, unter kontinuierlicher Durchführung der aufgebrachten Silikonkautschuk- enthaltenden Masse durch die Mono-Mode-Mikrowellenkammer, wobei die Vernetzung gemäß einem oder beiden der Folgenden stattfindet: the silicone rubber-containing composition contains no dielectric inorganic additives other than silica / silicon oxides; and b) crosslinking the applied silicone rubber-containing mass in a monomode microwave chamber with continuous radiation of 2450 MHz ± 100 MHz while continuously passing the applied silicone rubber-containing mass through the mono-mode microwave chamber, wherein the crosslinking is in accordance with one or more of both of the following take place:
i) Additionsvernetzung, wobei einer oder mehrere von R und RA eines Polysilo- xan-Moleküls Alkenylsubstituenten darstellen, die sich mit Silangruppen von Oligosi- loxanen, die als Vernetzer in der Silikonkautschuk-enthaltenden Masse enthalten sind, in Gegenwart von katalytisch wirkenden Salzen und/oder Metallkomplexkatalysatoren verbinden; und i) addition crosslinking, wherein one or more of R and R A of a polysiloxane molecule are alkenyl substituents which react with silane groups of oligosiloxanes contained as crosslinking agents in the silicone rubber-containing composition in the presence of catalytically active salts and or metal complex catalysts; and
ii) Peroxidvernetzung, wobei sich R und/oder R' von verschiedenen Polysiloxan- Molekülen in Gegenwart von Peroxiden verknüpfen. ii) peroxide crosslinking, where R and / or R 'of different polysiloxane molecules link in the presence of peroxides.
Der Ausdruck, dass„unterschiedliche Si(R,R')0-Einheiten vorhanden sein können" bedeutet, dass R und R' der verschiedenen S R^O-Einheiten unabhängig voneinander ausgewählt sind. Üblicherweise trägt die Mehrheit der S^R^O-Einheiten Alkylsubstituenten, z.B. Methylgruppen. Zudem sind Alkenylsubstituenten, z.B. Vinyl- gruppen, vorhanden, die meist endständig sind. The expression "different Si (R, R ') O units may be present" means that R and R' of the different SR ^ O units are independently selected. Usually, the majority of S ^ R ^ O- Units are alkyl substituents, eg methyl groups, and alkenyl substituents, eg vinyl groups, are present, which are mostly terminal.
Beispielsweise ist mindestens eine Absorberanordnung an zumindest einer der Öffnungen der Mikrowellenkammer angeordnet, um die Mikrowellenstrahlung zu absorbieren und zumindest teilweise zu reflektieren. Da sich die Mikrowellenstrahlung in den Leiter, d.h. den metallischen Kabeladerkern einkoppelt, kommt es ohne die erfindungsgemäße Absorberanordnung zu einem gewissen Leistungsverlust, dadurch dass Strahlung aus der Mikrowellenkammer austritt, sodass das zumindest teilweise Zurückreflektieren der Strahlung von Vorteil ist. For example, at least one absorber arrangement is arranged on at least one of the openings of the microwave chamber in order to absorb and at least partially reflect the microwave radiation. As the microwave radiation enters the conductor, i. coupled to the metallic cable core, it comes without the absorber arrangement according to the invention to a certain loss of power, characterized in that radiation exits the microwave chamber, so that the at least partially reflecting back the radiation is beneficial.
Die Durchführung des Verfahrens wird nachfolgend näher beschrieben, insbesondere in den Beispielen. Grundsätzlich kann das Ausgangsmaterial, d.h. der metallischen Kabeladerkern, eine Kabelader, oder mehrere zu einer Einheit zusammengefasste Kabeladern, die bereits ummantelt sein können, auf einer Wickelvorrichtung aufgewickelt sein. Das Ausgangsmaterial wird dann abgewickelt und wird, gegebenenfalls nach weiteren Behandlungen, in einen Extruder geführt, wo es mit der unvernetzten Silikonkautschuk-enthaltenden Masse beschichtet wird. Anschließend wird es zur - - The implementation of the method is described in more detail below, in particular in the examples. In principle, the starting material, ie the metallic cable core, a cable core, or several cable cores combined into one unit, which may already be sheathed, can be wound on a winding device. The starting material is then unwound and, optionally after further treatment, passed to an extruder where it is coated with the uncrosslinked silicone rubber-containing composition. Then it becomes the - -
Vernetzung durch die Mikrowellenkammer hindurchgeführt, das heißt das Ausgangsmaterial tritt durch eine Öffnung in die Mikrowellenkammer ein und durch eine gegenüberliegende Öffnung wieder aus der Mikrowellenkammer wieder heraus. Nach vollständiger bzw. gewünschter Aushärtung kann das ummantelte Produkt oder Zwischenprodukt gegebenenfalls wieder auf eine Wickelvorrichtung aufgewickelt werden. Es ist natürlich möglich an jedem Punkt des Verfahrens weitere, zusätzliche Verfahrensschritte durchzuführen, z.B. das Aufbringen von Trennmitteln gegen das Zusammenkleben der Kabel auf der Wickelvorrichtung (Spule). Crosslinking passed through the microwave chamber, that is, the starting material enters through an opening in the microwave chamber and through an opposite opening back out of the microwave chamber again. After complete or desired curing, the coated product or intermediate product can optionally be rewound onto a winding device. It is of course possible at any point of the process to perform additional, additional process steps, e.g. the application of release agents against the sticking of the cable on the winding device (coil).
V2. Das Verfahren nach Ausführungsform VI, wobei einer oder mehrere von R und PO eines Polysiloxan-Moleküls Alkenylsubstituenten sind. V2. The method of embodiment VI wherein one or more of R and PO of a polysiloxane molecule are alkenyl substituents.
Die Alkenylsubstituenten sind beispielsweise endständig. Die Alkenylgruppen nehmen an der Vernetzungsreaktion teil. The alkenyl substituents are, for example, terminal. The alkenyl groups participate in the crosslinking reaction.
V3. Das Verfahren nach Ausführungsform VI oder V2, wobei die unvernetzte Sili- konkautschuk-enthaltenden Masse: V3. The process according to embodiment VI or V2, wherein the uncrosslinked silicone rubber-containing composition comprises:
50-80 Gew.-% Polysiloxan-Moleküle enthält, bei denen einer oder mehrere von R und R' Vinylgruppen sind, beispielsweise sind die Polysiloxane Vinylgruppen- enthaltendes Polydimethylsiloxan, und/oder  Contains 50-80 wt .-% polysiloxane molecules in which one or more of R and R 'are vinyl groups, for example, the polysiloxanes are vinyl group-containing polydimethylsiloxane, and / or
10-40%, beispielsweise 20-40%, oder 20-30%, hydrophobe pyrogene Kiesel¬ säure, die beispielsweise Oberflächenmodifiziert ist, 10-40%, eg 20-40%, or 20-30%, hydrophobic fumed Kiesel ¬ acid, which is, for example, surface-modified,
enthält. Zum Beispiel enthält die Silikonkautschuk-enthaltenden Masse nur Polysilo¬ xane und Siliziumoxid(e), sowie gegebenenfalls Vernetzungsmittel und/oder Kataly¬ satoren. contains. For example, the silicone rubber-containing mass only Polysilo ¬ Xane and silicon oxide contains (e), and optionally a crosslinking agent and / or Kataly ¬ capacitors.
Pyrogene Kieselsäure bzw. pyrogenes Siliciumdioxid, wie es auch genannt wird, be¬ steht vollständig aus amorphen Siliciumdioxid-Partikeln (SiO2), die zu größeren Einheiten aggregiert sind. Diese besitzen ein sehr gutes Dipolmoment und werden von Mikrowellen sehr gut aktiviert. Erfindungsgemäß müssen deshalb keine Mikrowellen¬ additive zugesetzt werden. Zudem bewirkt das Vorhandensein des elektrischen Leiters, dass die Energieausnutzung verbessert wird. Fumed silica or fumed silica, as it is also called, be ¬ is entirely of amorphous silica particles (SiO 2), which are aggregated into larger units. These have a very good dipole moment and are very well activated by microwaves. According to the invention no microwaves ¬ additive must therefore be added. In addition, the presence of the electrical conductor causes the energy utilization is improved.
Die unvernetzte Silikonkautschuk-enthaltenden Masse kann 0-15% niederviskosere Polydimethylsiloxane als Polysiloxan-Moleküle enthalten. The uncrosslinked silicone rubber-containing composition may contain 0-15% lower viscosity polydimethylsiloxanes than polysiloxane molecules.
V4. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die unvernetzte Silikonkautschuk-enthaltende Masse hochtemperaturvernetzend ist, - - V4. The method of any one of the preceding embodiments wherein the uncrosslinked silicone rubber-containing composition is high temperature crosslinking, - -
und beispielsweise bei einer Temperatur von oberhalb 95°C, beispielsweise in einem Bereich von 110°C bis 220°C, vernetzbar ist. Die Verweilzeit, bezogen auf 1 cm Bestrahlungsabschnitt, beträgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt zwischen 0,012 s und 0,006 s. Die Produktionsgeschwindigkeit beträgt somit bevorzugt zwischen 50 und 100 m pro Minute. and, for example, at a temperature of above 95 ° C, for example in a range of 110 ° C to 220 ° C, is crosslinkable. The residence time, based on 1 cm irradiation section, in the process according to the invention is preferably between 0.012 s and 0.006 s. The production rate is thus preferably between 50 and 100 m per minute.
V5. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Mikrowellenstrahlung (erzeugt durch ein Magnetron) als einzige Energiequelle verwendet wird. Das Verfahren wird insbesondere unter Verwendung des hierin beschriebenen Mikrowellensystems durchgeführt. V5. The method according to one of the preceding embodiments, wherein the microwave radiation (generated by a magnetron) is used as the sole energy source. In particular, the method is performed using the microwave system described herein.
V6. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Mikrowellenstrahlung mit einer Leistung von mindestens 900 W, beispielsweise 900 W bis 6 kW oder 900 W bis 2500 W, eingestrahlt wird. Für die Vernetzungsreak¬ tion reichen im Allgemeinen 900 W Leistung. Um jedoch die Produktionsgeschwin¬ digkeit zu erreichen, kann die Leistung erhöht werden. V6. The method according to one of the preceding embodiments, wherein the microwave radiation with a power of at least 900 W, for example 900 W to 6 kW or 900 W to 2500 W, is irradiated. For the Vernetzungsreak ¬ tion W rich performance in general 900th However, to achieve the Produktionsgeschwin ¬ speed, the performance can be increased.
V7. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei das Molekulargewicht der unvemetzten Polysiloxane 250.000 bis 900.000 g/mol beträgt. V7. The method according to any one of the preceding embodiments, wherein the molecular weight of the un-crosslinked polysiloxanes is 250,000 to 900,000 g / mol.
V8. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die unvernetzte Silikonkautschuk-enthaltenden Masse fest (MQ/VMQ) oder flüssig (LSR) ist und der Polymerisationsgrad der unvemetzten Polysiloxane beispielsweise 5.000-10.000 bei Festsilikonkautschuk und 600-1.800 bei Flüssigsilikonkautschuk beträgt. Beispielsweise ist die unvernetzte Silikonkautschuk-enthaltenden Masse fest (MQ/VMQ), d.h. es handelt sich nicht um LSR. V8. The method according to any one of the preceding embodiments, wherein the uncrosslinked silicone rubber-containing composition is solid (MQ / VMQ) or liquid (LSR) and the degree of polymerization of the un-crosslinked polysiloxanes is, for example, 5,000-10,000 for solid silicone rubber and 600-1,800 for liquid silicone rubber. For example, the uncrosslinked silicone rubber-containing mass is solid (MQ / VMQ), i. it is not LSR.
V9. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Reste R und R' der Polysiloxane unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus substituierten oder unsubstituierten Ci-C8-Alkylgruppen und substituierten oder unsubstituierten Ci-Cs-Alkenylgruppen. Fluoratome sind keine bevorzugten Substituenten. Weiter bevorzugt sind die Reste R und Rv unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl, Phenyl, Vinyl, und Fluor-modifizierten Ci-C5-Alkylgruppen. Beispielsweise sind die Ci-C8-Alkylgruppen und Ci-Cs-Alkenylgruppen unsubstituiert. In einer Ausführungsform sind die Reste R und Rx daher unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl, Phenyl, und Vinyl. Insbesondere enthält die Silikonkautschuk-enthaltenden - - V9. The method according to one of the preceding embodiments, wherein the radicals R and R 'of the polysiloxanes are independently selected from the group consisting of substituted or unsubstituted Ci-C 8 alkyl groups and substituted or unsubstituted Ci-Cs-alkenyl groups. Fluorine atoms are not preferred substituents. More preferably, the radicals R and R v are independently selected from the group consisting of methyl, phenyl, vinyl, and fluorine-modified Ci-C 5 alkyl groups. For example, the C 1 -C 8 -alkyl groups and C 1 -C -alkenyl groups are unsubstituted. In one embodiment, the radicals R and R x are therefore independently selected from the group consisting of methyl, phenyl, and vinyl. In particular, the silicone rubber-containing - -
Masse Dimethyl-Vinylmethyl-Siloxane (VMQ) oder α,ω-Divinylpolydimethylsiloxan. Beispielsweise sind mehr als 80% der Reste R und RA Methylgruppen und weniger als 20% Vinyl- oder Phenylgruppen, wobei Vinyigruppen vorhanden sind. Beispielsweise sind 80% - 90% der Reste R und R1 Methylgruppen und 10% - 20% Vinyl- oder Phenylgruppen, wobei Vinyigruppen vorhanden sind. Beispielsweise sind etwa 80% der Reste R und Rv Methylgruppen und etwa 20% Vinyl- oder Phenylgruppen, wobei Vinyigruppen vorhanden sind. Beispielsweise sind in den vorstehenden Ausführungsformen weniger als 10% oder weniger als 5% Phenylgruppen vorhanden. In einer Ausführungsform sind ausschließlich Dimethyl-Vinylmethyl-Siloxane (VMQ) als Polysi- loxane in der Silikonkautschuk-enthaltenden Masse vorhanden. Zusätzlich sind Oligo- siloxane als Vernetzer vorhanden. Mass dimethyl-vinylmethyl-siloxane (VMQ) or α, ω-divinylpolydimethylsiloxane. For example, more than 80% of R and R A are methyl groups and less than 20% are vinyl or phenyl groups, with vinyl groups being present. For example, 80% -90% of R and R 1 are methyl groups and 10% -20% are vinyl or phenyl groups, with vinyl groups being present. For example, about 80% of R and R v are methyl groups and about 20% are vinyl or phenyl groups, with vinyl groups being present. For example, less than 10% or less than 5% phenyl groups are present in the above embodiments. In one embodiment, only dimethyl-vinylmethyl-siloxanes (VMQ) are present as polysiloxanes in the silicone rubber-containing composition. In addition, oligosiloxanes are present as crosslinkers.
V10. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die unvernetzte Silikonkautschuk-enthaltenden Masse beispielsweise Polydimethylsi- loxane (MQ) und/oder Copolymere aus Dimethylsiloxan und Vinylmethylsiloxan (VMQ) enthält. V10. The method according to any one of the preceding embodiments, wherein the uncrosslinked silicone rubber-containing composition contains, for example, polydimethylsiloxanes (MQ) and / or copolymers of dimethylsiloxane and vinylmethylsiloxane (VMQ).
Vll. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Additionsvernetzung eine zwei Komponenten (2K) Platin-katalysierten Reaktion (Hydrosilyierung) ist. Beispielsweise reagieren hierbei Polysiloxane mit Vinyl- Endgruppen (Komponente A) und Si-H Oligosiloxanen (Komponente B, Vernetzer), beispielsweise einem kammförmigen, sternförmigen, oder harzartigen Vernetzer. Als Katalysator wird beispielsweise eine Platin(0)-Verbindung, beispielsweise Hexachlo- ridoplatinsäure mit der Formel H2[PtCl6], verwendet. Bei der Additionsvernetzung auf der Basis von Festsilikonkautschuk beträgt die Menge an Katalysator beispielsweise Gew.- 0,5 und 1 Gew.-%. VII. The process of any one of the preceding embodiments wherein the addition cure is a two component (2K) platinum catalyzed (hydrosilylation) reaction. For example, react polysiloxanes with vinyl end groups (component A) and Si-H oligosiloxanes (component B, crosslinker), for example, a comb-shaped, star-shaped, or resinous crosslinker. The catalyst used is, for example, a platinum (0) compound, for example hexachloridoplatinic acid with the formula H 2 [PtCl 6]. In the case of addition crosslinking based on solid silicone rubber, the amount of catalyst is, for example, 0.5% by weight and 1% by weight.
V12. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei eine Peroxidvernetzung durchgeführt wird. V12. The method according to any one of the preceding embodiments, wherein a peroxide crosslinking is carried out.
Bei der Peroxidvernetzung wird die Reaktion durch den thermischen Zerfall des Peroxides, der zur Bildung von zwei Radikalen führt, initiiert. Anschließend erfolgt die Radikalübertragung an den Silikonkautschuk entweder durch Substitution eine Wasserstoffatoms eines Alkylsubstituenten, insbesondere bei sogenannten„non-specific" Silikonen, d.h. reinen Dimethyl-Siloxane (MQ) ohne Alkenyl-/Vinyl-Gruppen in der Kette, oder durch Addition an die Doppelbindung von Alkenylsubstituenten, insbesondere bei sogenannten„vinyl-specific" Silikonen, d.h. Dimethyl-Vinylmethyl- Siloxane (VMQ) enthalten Vinyigruppen. Je nach dem welches Silikon vorliegt können - - In peroxide crosslinking, the reaction is initiated by the thermal decomposition of the peroxide leading to the formation of two radicals. Subsequently, the radical transfer to the silicone rubber either by substitution of a hydrogen atom of an alkyl substituent, in particular in so-called "non-specific" silicones, ie pure dimethyl siloxanes (MQ) without alkenyl / vinyl groups in the chain, or by addition to the double bond of alkenyl substituents, especially in so-called "vinyl-specific" silicones, ie dimethyl-vinylmethyl-siloxanes (VMQ) contain vinyl groups. Depending on which silicone is present - -
unterschiedliche Peroxide verwendet werden. Diese können Dialkyl-, Diaryl-Alkyl- sowie aromatische Diacyl-Peroxide sein. Beispielsweise wird„Bis-(2,4-dichlorbenzoyl- peroxid)" (DCLBP) verwendet. Bei VMQ Silikone, die vorliegend bevorzugt sind, werden nicht Vinyl-spezifische Peroxide, beispielsweise DCLBP eingesetzt. different peroxides are used. These may be dialkyl, diaryl-alkyl and aromatic diacyl peroxides. For example, "bis (2,4-dichlorobenzoyl peroxide)" (DCLBP) is used, and VMQ silicones which are presently preferred do not use vinyl-specific peroxides, for example, DCLBP.
V13. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Polysiloxane ausschließlich aus S R^O-Einheiten bestehen. V13. The method according to any one of the preceding embodiments, wherein the polysiloxanes consist exclusively of S R ^ O units.
V14. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Silikonkautschuk-enthaltenden Masse auf einem Einkomponenten- Silikonkautschuk basiert, wobei das Polysiloxan entweder Peroxid-vernetzend ist und das Per¬ oxid eingemischt wird, oder Additions-vernetzend ist, wobei der Vernetzer schon in dem Polysiloxan gebunden ist und der Platin-Katalysator eingemischt wird. V14. The method according to any one of the preceding embodiments, wherein the silicone rubber-containing composition is based on a one-component silicone rubber, wherein the polysiloxane is either peroxide-crosslinking and the per ¬ oxide is mixed, or addition-crosslinking, wherein the crosslinker already in the polysiloxane is bound and the platinum catalyst is mixed.
V15. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Silikonkautschuk-enthaltenden Masse auf einem Zweikomponenten- Silikonkautschuk basiert, wobei es sich um Additions-vernetzende Polysiloxane han¬ delt, bei denen der Platin-Katalysator in der Komponente A und der Vernetzer in der Komponente B enthalten und direkt vor Verwendung zusammengemischt werden. V15. The method according to any of the preceding embodiments, wherein the silicone rubber-containing composition is based on a two-component silicone rubber han ¬ delt in addition, wherein the platinum catalyst in the component A and the crosslinker in the component B han ¬ delt contained and mixed together just before use.
V16. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Silikonkautschuk-enthaltenden Masse 5-40 Gew.-% Si02, z.B. 5 Gew.-% Si02, und 5-70%, beispielsweise 20-40%, pyrogenes Si02 oder gefällte Kieselsäure enthält. Die Menge an Si02 kann beispielsweise nach Veraschen des Silikons in einem Muffeloffen bestimmt werden. V16. The method according to any one of the preceding embodiments, wherein the silicone rubber-containing mass 5-40 wt .-% Si0 2 , for example 5 wt .-% Si0 2 , and 5-70%, for example 20-40%, pyrogenic Si0 2 or precipitated Silica contains. The amount of Si0 2 can be determined, for example, after ashing of the silicone in a muffle open.
V17. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Silikonkautschuk-enthaltenden Masse keine Ferrite, z.B. Magnetit, und/oder Treibmittel enthält. Treibmittel sind Gase oder chemische Verbindungen, die unter Vernetzungsbedingungen Gase oder Wasser freisetzen, z.B. Carbonate. V17. The method of any preceding embodiment, wherein the silicone rubber-containing composition does not contain ferrites, e.g. Magnetite, and / or propellant contains. Propellants are gases or chemical compounds that release gases or water under crosslinking conditions, e.g. Carbonate.
V18. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Silikonkautschuk-enthaltenden Masse außer Siliziumoxid/Siliziumoxiden keine dielektrischen, anorganischen Additive, wie beispielsweise Siliziumcarbid, Siliziumcar- bonitrid, Kohlenstoffnanotubes; Eisenverbindungen (z.B. Eisencarbonyle), Ruß, und Metalloxide, insbesondere Eisenoxide bzw. Eisenoxid-enthaitende Metalloxide, enthält. V19. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Silikonkautschuk-enthaltenden Masse Pigmente enthält. V18. The method according to one of the preceding embodiments, wherein the silicone rubber-containing compound except silicon oxide / silicon oxides, no dielectric, inorganic additives, such as silicon carbide, silicon carbonitride, Kohlenstoffnanotubes; Iron compounds (eg iron carbonyls), carbon black, and metal oxides, in particular iron oxides or iron oxide-containing metal oxides. V19. The method of any preceding embodiment, wherein the silicone rubber-containing composition contains pigments.
V20. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei wenigstens eine oder mehr Poly(organo)siloxan Isolierungsschichten vorhanden sind und diese entweder nacheinander oder gleichzeitig aufgebracht werden. V20. The method of any one of the preceding embodiments, wherein at least one or more poly (organo) siloxane insulating layers are present and applied either sequentially or simultaneously.
V21. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei das Kabel ein oder mehreren Adern, die parallel in Längsrichtung des Kabels verlaufen, umfasst oder daraus besteht. V21. The method according to one of the preceding embodiments, wherein the cable comprises or consists of one or more cores running parallel in the longitudinal direction of the cable.
V22. Kabel oder Kabelader mit blasenfreier Isolationsschicht auf Silikonbasis, herstellbar oder hergestellt unter Verwendung des Verfahrens nach einer der Ausführungsformen 1-21, wobei die Wandstärke der Isolationsschicht auf Silikonbasis beispielsweise 0,5 mm - 4,0 mm beträgt. V22. A silicone-based, bubble-free insulating layer cable or cable core, producible or manufactured using the method of any one of Embodiments 1-21, wherein the wall thickness of the silicone-based insulating layer is 0.5 mm - 4.0 mm, for example.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein„Draht" ein einzelner, massiver metalle¬ ner Leiter/Strang. Eine„Litze", z.B. Rundlitze, Zopflitze, oder Flachlitze, besteht aus gebündelten Drähtchen. Eine Ader oder Kabelader weist einen metallischen Kabeladerkern auf, der mit einem oder mehreren Isolationsschichten ummantelt ist. Ein „Kabel" enthält Adern die, optional mit Füllern oder anderen Elementen, miteinander verseilt und ein oder mehrlagig ummantelt sind. Adern können Elementweise zu Paaren oder Triples verseilt sein, die Elemente können wieder rum ein- oder mehrla¬ gig mit Füllern zur Zwickelfüllung, verseilt sein und eine Einheit bilden. For the purposes of the present invention is a "wire" a single, solid metals ¬ ner conductor / strand. A "strand", eg round strand, Zopflitze, or flat heald, consists of bundled wire strands. A core or cable core has a metallic cable core cored with one or more insulation layers. A "cable" includes wires which are optional, are stranded with fillers or other elements with one another and one or more layers coated. Veins can member manner in pairs or triples be stranded, the elements can be back around one or mehrla ¬ gig with fillers to the gusset panel, be stranded and form a unity.
Beispielsweise kann PTFE, Glasseide, Polyamid, Polypropylen oder Baumwollfüller zur Zwickelfüllung verwendet werden. Beispielsweise bestehen die Drähte und Litzen aus Kupfer, oder Kupfer, das eine Schichtauflage wie z.B. Zinn, Nickel oder Silber aufweist. For example, PTFE, glass silk, polyamide, polypropylene or cotton filler can be used for gusset filling. For example, the wires and strands are made of copper, or copper, which has a layer support such as e.g. Tin, nickel or silver.
Erfindungsgemäß kann somit eine erste Isolationsschicht auf Silikonbasis auf den metallischen Leiter, d.h. Draht/Drähte oder Litze/Litzen, aufgebracht werden. Es ist aber auch möglich, eine nachfolgende Schicht, z.B. eine zweite oder dritte Schicht, auf eine, oder mehrere, bereits auf dem Leiter vorhandene Schicht(en) aufzubringen. Gleichermaßen können mehrere zusammengefasste Kabeladern mit einer Isolationsschicht auf Silikonbasis versehen werden. Dabei können entweder Kabeladern verseilt und gegebenenfalls mit weiteren Bestandteilen versehen werden und dann mit einer Isolationsschicht auf Silikonbasis umgeben werden. Alternativ dazu kann die - - Thus, according to the invention, a first insulating layer based on silicone can be applied to the metallic conductor, ie wire / wires or strand / strands. However, it is also possible to apply a subsequent layer, for example a second or third layer, to one or more layers already present on the conductor. Likewise, several combined cable cores can be provided with a silicone-based insulation layer. In this case, either cable cores can be stranded and optionally provided with further components and then surrounded with a silicone-based insulation layer. Alternatively, the - -
Einheit aus mehreren Kabeladern bereits mit einer, oder mehreren, Ummante- lung(en) versehen sein und es wird eine nachfolgende Schicht, z.B. eine zweite oder dritte Schicht, auf die bereits auf der Einheit vorhandene Schicht(en) aufgebracht. Selbstverständlich können nach dem Aufbringen der Isolationsschicht auf Silikonbasis weitere Schichten auf die Kabelader oder das Kabel aufgebracht werden. Es ist auch möglich eine zweite oder weitere Isolationsschicht auf Silikonbasis direkt auf eine Isolationsschicht auf Silikonbasis oder auf eine Schicht über der Isolationsschicht auf Silikonbasis, aufzutragen. A plurality of cable cores may already be provided with one or more sheathing and a subsequent layer, e.g. a second or third layer applied to the layer (s) already on the unit. Of course, after the application of the silicone-based insulation layer, further layers can be applied to the cable core or the cable. It is also possible to apply a second or further silicone-based insulation layer directly to a silicone-based insulation layer or to a layer above the silicone-based insulation layer.
V23. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Isolationsmaterialien der verseilten Kabel (die Ummantelung der verseilten Adern) aus hochleistungs-Kunststoffen wie Fluorpolymere, PEEK, PTFE bestehen können. Erfindungsgemäß können beispielsweise die Adern mit Silikon isoliert werden, dann werden die Adern verseilt und noch einmal mit Silikon ummantelt. Das Silikon kann auch für die Zwickelfüllung verwendet werden, um das Kabel rund zu machen. Das Silikon kann hierbei grundsätzlich direkt auf das Metall aufgetragen werden, oder über eine andere Polymerschicht. Somit kann die Silikonummantelung als Aderisolation und/oder als Mantelmaterial und/oder als Füllmaterial verwendet werden. V23. The method according to any one of the preceding embodiments, wherein the insulation materials of the stranded cables (the sheath of the stranded cores) can be made of high performance plastics such as fluoropolymers, PEEK, PTFE. According to the invention, for example, the wires can be isolated with silicone, then the wires are stranded and sheathed once again with silicone. The silicone can also be used for the gusset filling to make the cable round. In principle, the silicone can be applied directly to the metal, or via another polymer layer. Thus, the silicone sheath can be used as a core insulation and / or as a sheath material and / or as a filler.
V24. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Isolationsmateralien, die sich unter der Isolationsschicht auf Silikonbasis befinden (direkt darunter oder mit weiteren Zwischenschichten dazwischen), temperatursensitive Werkstoffe darstellen, wie z.B. Polyolefine, PVC, und thermoplastische- Elastomere. Derartige Materialien würden bei der Vernetzung von Silikonen den Temperatureintrag durch konventionelle Infraroteinstrahlung nicht überstehen. Da das erfindungsgemäße Verfahren aber mildere Bedingungen ermöglicht, können die empfindlichen Schichten geschont werden. V24. The method of any one of the preceding embodiments, wherein the insulating materials underlying the silicon-based insulating layer (directly beneath or with further inter-layers therebetween) are temperature-sensitive materials, e.g. Polyolefins, PVC, and thermoplastic elastomers. Such materials would not survive the introduction of temperature by conventional infrared radiation in the crosslinking of silicones. However, since the process according to the invention makes possible milder conditions, the sensitive layers can be spared.
V25. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei der Unterbau aus Materialien bestehen kann oder beschichtet sind, die bei hohen Temperaturen zur Ausgasungen neigen, was sich in Form von Blasen an der Silikonisolation ausprägen kann. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung von Mikrowellen entstehen keine so hohen Temperaturen, dass die Materialien ausgasen könnten. Der Begriff„Unterbau" bezieht sich hierbei auf den Untergrund, auf den die Isolationsschicht auf Silikonbasis aufgebracht wird. V26. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Schlagrichtung (S-Schlag oder Z-Schlag) und Verseilrichtung im Gleichschlag (unilay) oder im Kreuzschlag (true concentric) vorliegen kann. V25. The method according to one of the preceding embodiments, wherein the substructure may consist of materials or coated, which tend to degas at high temperatures, which may manifest in the form of bubbles on the silicone insulation. In the use of microwaves according to the invention, temperatures are not so high that the materials could outgas. The term "substructure" refers to the substrate to which the silicone-based insulation layer is applied. V26. The method according to one of the preceding embodiments, wherein the direction of impact (S-beat or Z-beat) and stranding direction can be in unilay or true concentric.
V27. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei das Kabel ein stromführendes Element oder signalführendes Element, beispielsweise eine stromführende Ader oder einen stromführenden Leiter und/oder ein Leiterele¬ ment und/oder Signalübertragungselement, umfasst. V27. The method according to one of the foregoing embodiments, the cable comprising a current carrying member or signal-carrying member, such as a conducting wire or a current carrying conductor and / or a Leiterele ¬ ment and / or signal transmission member.
V28. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei der Kabelkern aus einem Draht/mehreren Drähten, z.B. Flachdraht, ein Drahtbündel, ein Drahtgestrick, z.B. Geflechtschlauch, oder aus einer Litze/mehreren Litzen be¬ steht. V28. The method according to one of the preceding embodiments, wherein the cable core is made of a wire be ¬ / a plurality of wires, such as flat wire, a wire bundle, a wire mesh, for example, braided tube, or of a strand / several strands.
V29. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei das Kabel ein Endloskabel, bzw. der Leiter ein Endlosleiter, bzw. die Kabelader eine Endloskabelader, ist und beispielsweise eine Länge von mindestens 500-Metern auf¬ weist. V29. The method according to one of the preceding embodiments, wherein the cable is an endless cable, or the head of an endless ladder, or the cable core is a continuous wire cable and has for example a length of at least 500 meters on ¬.
V30. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei der Kabelkern einen Durchmesser von >1 mm aufweist. V30. The method according to one of the preceding embodiments, wherein the cable core has a diameter of> 1 mm.
V31. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Silikonisolierungsschicht direkt auf den Metall-enthaltenden Kabeladerkern, zum Beispiel unisolierte, beschichtete oder unbeschichtete Drähte oder Litzen bzw. Draht oder Litze, aufgebracht wird. V31. The method of any preceding embodiment, wherein the silicone insulating layer is applied directly to the metal-containing cable core, for example, uninsulated, coated or uncoated wires or strands.
Das Metall im Kern des Kabels hat einen positiven Einfluss auf die Vernetzung der Silikonkautschuk-enthaltenden Masse. Zum einen wirkt der metallische Leiter wie eine Antenne. Die Mikrowelle koppelt sich in den Leiter ein. Mit dem Gehäuse der Mikrowellenkammer entsteht ein koaxialer Aufbau, dass bedeutet eine homogene Feldausbreitung zwischen Leiter und der Mikrowellenkammer. The metal in the core of the cable has a positive influence on the crosslinking of the silicone rubber-containing compound. On the one hand, the metallic conductor acts like an antenna. The microwave couples into the ladder. With the housing of the microwave chamber creates a coaxial structure, which means a homogeneous field propagation between the conductor and the microwave chamber.
V32. Das Verfahren nach einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Silikonisolierungsschicht eine Schichtdicke von 0,5 mm - 4,0 mm aufweist. V32. The method according to any one of the preceding embodiments, wherein the silicone insulating layer has a layer thickness of 0.5 mm - 4.0 mm.
Die Erfindung betrifft auch ein Kabel oder Kabelader mit blasenfreier Isolationsschicht auf Silikonbasis, herstellbar oder hergestellt unter Verwendung des Verfahrens nach - The invention also relates to a cable or cable core with bubble-free insulating layer based on silicone, produced or prepared using the method according to -
einer der vorangegangenen Ausführungsformen, wobei die Wandstärke der Isolationsschicht auf Silikonbasis beispielsweise 0,5 mm - 4,0 mm beträgt. one of the preceding embodiments, wherein the wall thickness of the silicone-based insulating layer is, for example, 0.5 mm - 4.0 mm.
Das vorstehende Kabel oder die Kabelader enthält unter der Isolationsschicht auf Silikonbasis bevorzugt eine temperaturempfindliche Ummantelung/Schicht, z.B. eine Ummantelung/Schicht aus Polyolefin, PVC, oder thermoplastische-Elastomere, bzw. Polymeren mit einer Temperatur von <150°C. The protruding cable or cable core preferably contains a temperature-sensitive sheath / layer, e.g. a sheath / layer of polyolefin, PVC, or thermoplastic elastomers, or polymers having a temperature of <150 ° C.
Die vorliegende Offenbarung soll weiter anhand von Figuren erläutert werden: The present disclosure will be further explained with reference to figures:
Figur la zeigt ein bekanntes Verfahren zum Vernetzen von Silikonummantelungen durch Erhitzen in Infrarot-Heizöfen. FIG. 1 a shows a known process for crosslinking silicone coatings by heating in infrared furnaces.
Figur lb zeigt den grundsätzlichen Aufbau für das erfindungsgemäße Verfahren wobei die Mikrowellenkammer und die Kabelführung gezeigt sind. Figure lb shows the basic structure for the inventive method wherein the microwave chamber and the cable guide are shown.
Figur 2 zeigt eine Absorberanordnung 15 mit einer in Reihe geschalteten Anordnung von vier Absorberkammern 16, durch die ein Leiter 14 mit Be- schichtung aus Silikonkautschuk-enthaltender Masse geführt wird. FIG. 2 shows an absorber arrangement 15 with a series arrangement of four absorber chambers 16, through which a conductor 14 with a coating of silicone rubber-containing compound is guided.
Beispiele Examples
Die Absorberanordnung und das Magnetron sind in Figur lb nicht gezeigt. Figur lb zeigt ein Kabel 14, welches über Drahtführungen (Spulen) 13 durch den Extruder 12 zur Kaltextrusion (ca. 25°C) geführt wird und anschließend in der Mikrowellenkammer 11 erhitzt wird. The absorber arrangement and the magnetron are not shown in FIG. 1b. Figure lb shows a cable 14, which is guided over wire guides (coils) 13 by the extruder 12 for Kaltextrusion (about 25 ° C) and then heated in the microwave chamber 11.
Figur 2 zeigt eine Absorberanordnung 15 mit einer in Reihe geschalteten Anordnung von vier Absorberkammern 16, durch die ein Leiter 14 mit BeSchichtung aus Silikonkautschuk-enthaltender Masse geführt wird. FIG. 2 shows an absorber arrangement 15 with a series arrangement of four absorber chambers 16, through which a conductor 14 with a coating of silicone-rubber-containing compound is guided.
Die Herstellung von erfindungsgemäßen Kabeln oder Kabeladern kann wie nachstehend beschrieben durchgeführt werden. The production of cables or cable cores according to the invention can be carried out as described below.
Zunächst muss die Anlage gereinigt und zusammengebaut werden. Dabei werden zunächst die Schnecke und die Zylinder gereinigt und der Extrusionskopf wird inklusive Werkzeuge zusammengebaut. Die Spule mit dem Leiter wird in den Abwickler eingebaut und der Leiter selbst wird durch den Extrusionskopf geführt. Dann wird die Mikrowellen-Anlage in Position gebracht und so ausgerichtet, dass der Leiter mittig durch die Mikrowellenkammer geführt wird. First, the system must be cleaned and assembled. First, the screw and the cylinder are cleaned and the extrusion head is assembled including tools. The coil with the conductor is installed in the unwinder and the conductor itself is passed through the extrusion head. Then the Microwave unit positioned and aligned so that the conductor is guided centrally through the microwave chamber.
Die unvernetzte Silikonkautschuk-enthaltenden Masse wird auf der Walze angesetzt. Hierfür werden alle Bestandteile der unvernetzten Silikonkautschuk-enthaltenden Masse auf die Walze gegeben und alles homogen miteinander zu einem sogenannten „Fell" gewalzt. Von dem Fell werden ca. 2-3kg große Stücke abgeschnitten und aufgerollt. Mit den Stücken wird der Extruder über eine Dosiereinheit gefüttert. The uncrosslinked silicone rubber-containing mass is applied to the roll. For this purpose, all components of the uncrosslinked silicone rubber-containing compound are added to the roller and rolled all homogeneously together to form a so-called "coat." From the coat about 2-3 kg pieces are cut and rolled up fed.
Ist die Silikonmischung und die Anlage vorbereitet, wird der Extruder gestartet. Zunächst muss er vollständig mit dem Material gefüllt werden. Sobald dies erfolgt ist und aus der Düse Silikon herauskommt, wird ein Programm gestartet. Dieses Programm regelt die Leistung des Magnetrons in Abhängigkeit der Extrusionsgeschwin- digkeit. Zunächst wird langsam angefahren und die Mikrowelle eingeschaltet, nach wenigen Sekunden ist die Mikrowelle hochgefahren und muss noch eingestellt werden. D.h. die Impedanz muss auf den Querschnitt des Leiters eingestellt werden. Dies erfolgt aber automatisch über eine Software bzw. soll wie eine Rezeptur im System hinterlegt werden. Kurz darauf wird die Geschwindigkeit auf Produktionsbe¬ dingungen hochgeregelt, zugleich wird die Leistung des Magnetrons angepasst. Das Anfahren soll innerhalb von wenigen Sekunden erfolgen. Das vernetzte Kabel wird anschließend auf eine Spule aufgewickelt. Eventuell muss es noch vorher talkumiert oder einem anderen Trennmittel behandelt werden, aber das ist unabhängig von dem Vernetzungsprozess. Once the silicone mixture and equipment have been prepared, the extruder is started. First, it must be completely filled with the material. Once this is done and silicone comes out of the nozzle, a program is started. This program regulates the power of the magnetron as a function of the extrusion speed. First, it is started slowly and the microwave is switched on, after a few seconds the microwave has started up and still has to be adjusted. This means that the impedance must be set to the cross section of the conductor. However, this is done automatically via software or should be stored as a recipe in the system. Shortly thereafter, the speed is regulated to high production focus ¬ conditions, at the same time the power of the magnetron is adjusted. The start should be within a few seconds. The networked cable is then wound up on a spool. It may even have to be talcum-treated beforehand or treated with another release agent, but that is independent of the crosslinking process.
Zitierte Druckschriften Quoted pamphlets
EP1655328B1, DE19855718, EP1900767 Bl, US 4,980,384, US 4,460,713, EP1655328B1, DE19855718, EP1900767 Bl, US 4,980,384, US 4,460,713,
EP0945916 EP0945916

Claims

Patentansprüche claims
1. Mikrowellensystem (10), umfassend A microwave system (10) comprising
(Ί) ein Magnetron zur Erzeugung einer ungepulsten, elektromagnetischen Strahlung,  (Ί) a magnetron for generating an unpulsed, electromagnetic radiation,
(ii) eine Mono-Mode-Mikrowellenkammer (11) mit zwei sich gegenüberliegenden Öffnungen,  (ii) a mono-mode microwave chamber (11) with two opposing openings,
(iii) einen Hohlleiter, welcher das Magnetron mit der Mono-Mode- Mikrowellenkammer (11) verbindet,  (iii) a waveguide connecting the magnetron to the monomode microwave chamber (11),
(iv) mindestens eine Absorberanordnung (15) an zumindest einer der Öffnungen der Mikrowellenkammer (11), wobei die Absorberanordnung (15) eine oder mehrere Kammern (16), aufweist, und  (iv) at least one absorber arrangement (15) on at least one of the openings of the microwave chamber (11), the absorber arrangement (15) having one or more chambers (16), and
(v) ein System zur Impedanzanpassung des Mikrowellensystems.  (v) a system for impedance matching the microwave system.
2. Mikrowellensystem (10) nach Anspruch 1, wobei 2. microwave system (10) according to claim 1, wherein
(i) die eine oder die mehreren Kammern (16), oder die Wände der Kammern (16), Aluminium enthalten oder daraus bestehen, und/oder  (i) the one or more chambers (16), or the walls of the chambers (16), contain or consist of aluminum, and / or
(ii) die Innenwände der Kammern (16) mit Mikrowellen-absorbierenden Additiven, beispielsweise Siliziumcarbid oder ein Polymer, enthaltend ein Mikrowellenabsorbierendes Additiv, beschichtet sind.  (ii) the inner walls of the chambers (16) are coated with microwave-absorbing additives, for example silicon carbide or a polymer containing a microwave-absorbing additive.
3. Mikrowellensystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei 3. microwave system (10) according to claim 1 or 2, wherein
(i) mindestens eine Absorberanordnung (15) mit mehreren Kammern (16) im Querschnitt an die Öffnung der Mono-Mode-Mikrowellenkammer (11) ange- passt ist, um die austretende Mikrowellenstrahlung absorbieren zu können; und/oder  (i) at least one absorber arrangement (15) with a plurality of chambers (16) is adapted in cross-section to the opening of the mono-mode microwave chamber (11) in order to be able to absorb the exiting microwave radiation; and or
(ii) die Kammern (16) der Absorberanordnung (15) mit zwei sich gegenüberliegenden Öffnungen ausgestattet sind; und/oder.  (ii) the chambers (16) of the absorber assembly (15) are provided with two opposing openings; and or.
(iii) das Magnetron Mikrowellen mit einer Frequenz von 2450 MHz ± 100 MHz erzeugt.  (iii) the magnetron generates microwaves at a frequency of 2450 MHz ± 100 MHz.
4. Mikrowellensystem (10) nach einem der Ansprüche 1-3, wobei 4. microwave system (10) according to any one of claims 1-3, wherein
(i) mindestens eine Absorberanordnung (15) derart nach der Mikrowellenkammer (11) angeordnet ist, dass ein Kabel (14) nach dem Hindurchführen durch die Mikrowellenkammer durch diese Absorberanordnung hindurchgeführt werden kann; und/oder (ii) mindestens eine Absorberanordnung (15) derart vor der Mikrowellenkammer (11) angeordnet ist, dass ein Kabel (14) vor dem Hindurchführen durch die Mikrowellenkammer (11) durch diese Absorberanordnung (15) hindurchgeführt werden kann; und/oder (i) at least one absorber arrangement (15) is arranged after the microwave chamber (11) such that a cable (14), after being passed through the microwave chamber, can be passed through this absorber arrangement; and or (ii) at least one absorber assembly (15) is positioned in front of the microwave chamber (11) such that a cable (14) can be passed through this absorber assembly (15) prior to passing through the microwave chamber (11); and or
(iii) eine Absorberanordnung (15) vorhanden ist, die zwei oder mehrere Kammern (16) und eine Runde und/oder konzentrische Geometrie aufweist; und/oder (iii) there is an absorber assembly (15) having two or more chambers (16) and a circular and / or concentric geometry; and or
(iv) die zwei oder mehreren Kammern (16) der mindestens einen Absorberanordnung (15) zueinander beabstandet sind. (iv) the two or more chambers (16) of the at least one absorber assembly (15) are spaced from each other.
5. Mikrowellensystem (10) nach einem der Ansprüche 1-4, wobei 5. microwave system (10) according to any one of claims 1-4, wherein
(i) die Kammern (16) der Absorberanordnung (15) Öffnungen mit einem Durchmesser von > 1mm Millimeter aufweisen; und/oder  (i) the chambers (16) of the absorber assembly (15) have openings with a diameter of> 1mm millimeters; and or
(ii) die Mono-Mode-Mikrowellenkammer (11) und die Kammern (16) der Absorberanordnung (15) ausgestaltet ist, um ein Endloskabel (14) zu Bestrahlungszwecken durch die Kammern (16) zu transportieren.  (ii) the mono-mode microwave chamber (11) and the chambers (16) of the absorber assembly (15) are configured to transport an endless cable (14) through the chambers (16) for irradiation purposes.
6. Mikrowellensystem (10) nach einem der Ansprüche 1-5, wobei 6. microwave system (10) according to any one of claims 1-5, wherein
(i) das System zur Impedanzanpassung über die mechanische Verschiebung des Kurzschlusses (Leerlauf) im Hohlleiter angepasst wird; und/oder  (i) adjusting the impedance matching system via the mechanical displacement of the short circuit (open circuit) in the waveguide; and or
(ii) das Magnetron eine Leistungsaufnahme von bis zu 6 Kilowatt hat.  (ii) the magnetron has a power consumption of up to 6 kilowatts.
7. Mikrowellensystem (10) nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die Mono- Mode-Mikrowellenkammer (11) eine zylindrische oder rechteckige Form aufweist, wobei die Mono-Mode-Mikrowellenkammer (11) und die Kammern (16) der Absorberanordnung (15) zwei sich gegenüberliegende Öffnungen aufweist, durch die mittels eines vorhandenen Kabeltransportsystems, eine Silikonkautschuk-enthaltende Masse, die auf 7. A microwave system (10) according to any one of claims 1-6, wherein the monomode microwave chamber (11) has a cylindrical or rectangular shape, wherein the mono-mode microwave chamber (11) and the chambers (16) of the absorber arrangement ( 15) has two opposing openings through which by means of an existing Kabeltransportsystems, a silicone rubber-containing mass on
i) einen metallischen Kabeladerkern, oder i) a metallic cable core, or
ii) eine Kabelader, oder ii) a cable core, or
iii) mehrere zu einer Einheit zusammengefasste Kabeladern, wobei die Einheit bereits ein oder mehrere Isolationsschichten als Ummantelung der Kabeladern aufweisen kann, iii) a plurality of cable cores combined into one unit, wherein the unit may already have one or more insulation layers as a sheathing of the cable cores,
aufgebracht ist, durchgeführt werden kann. is applied, can be performed.
8. Absorberanordnung (15) umfassend eine oder mehrere benachbarte Kammern (16), wobei jede Kammer zwei sich gegenüberliegenden Öffnungen aufweist, wobei die Kammern der Absorberanordnung (15) ausgestaltet sind, damit ein Endloskabel (14) durch die Kammern (16) transportiert werden kann, und wobei die Kammern aus einem Material sind, das zur Absorption und teilweisen Reflektion von Mikrowellenstrahlung geeignet ist. An absorber assembly (15) comprising one or more adjacent chambers (16), each chamber having two opposing openings, the chambers of the absorber assembly (15) being configured to transport an endless cable (14) through the chambers (16) can, and where the chambers are of a material suitable for absorption and partial reflection of microwave radiation.
9. Verwendung einer Absorberanordnung, nach Anspruch 8, zur Absorption und Reflektion von Mikrowellenstrahlung. 9. Use of an absorber arrangement according to claim 8, for the absorption and reflection of microwave radiation.
10. Verwendung nach Anspruch 9, wobei die Mikrowellenstrahlung zur Härtung einer Polysiloxan-basierten Isolationsschicht eines Kabels erzeugt wird. 10. Use according to claim 9, wherein the microwave radiation for curing a polysiloxane-based insulating layer of a cable is generated.
11. Verwendung eines Mikrowellensystem nach einem dem Ansprüche 1-7 zur Vernetzung einer Polydimethylsiloxan-basierten Silikonisolierungsschicht als Kabe¬ lummantelung oder Ummantelung eines metallischen Kabeladerkerns. 11. Use of a microwave system according to one of claims 1-7 for crosslinking a polydimethylsiloxane-based silicone insulation layer as Kabe ¬ lummantelung or sheathing a metallic Kabeladerkerns.
12. Verwendung eines Mikrowellensystem nach einem dem Ansprüche 1-7, in einem Verfahren zur Herstellung eines Kabels oder einer Kabelader, mit einer oder mehreren Isolationsschichten auf Silikonbasis, umfassend die Schritte: a) Aufbringen einer unvernetzten Silikonkautschuk-enthaltenden Masse, enthaltend Polysiloxane, die den Grundbaustein Si(R,R')0 enthalten, wobei R und R' unabhängig voneinander organische Substituenten dar¬ stellen, wobei unterschiedliche S^R^O-Einheiten in einem Polysilo- xan-Molekül vorhanden sein können, mittels eines Extrusionsverfahrens auf Use of a microwave system according to any one of claims 1-7, in a method of making a cable or cable core, comprising one or more silicone-based insulating layers, comprising the steps of: a) applying an uncrosslinked silicone rubber-containing composition comprising polysiloxanes the basic building block Si (R, R ') containing 0, where R and R' are independently organic substituent ¬ wherein different S ^ R ^ O units may be present in a Polysilo- xan molecule by an extrusion process in
i) einen metallischen Kabeladerkern, oder  i) a metallic cable core, or
ii) eine Kabelader, oder  ii) a cable core, or
iii) mehrere zu einer Einheit zusammengefasste Kabeladern, wobei die Einheit bereits ein oder mehrere Isolationsschichten als Ummante¬ lung der Kabeladern aufweisen kann, iii) a plurality of combined into one unit cable cores, the unit may already have one or more insulating layers than Ummante ¬ development of the cable cores,
um eine Isolationsschicht zu bilden; und b) Vernetzen der aufgebrachten Silikonkautschuk-enthaltenden Masse in der Mono-Mode-Mikrowellenkammer mit kontinuierlicher Strahlung von 2450 MHz ± 100 MHz, unter kontinuierlicher Durchführung der aufgebrachten Silikonkautschuk-enthaltenden Masse durch die Mono-Mode- Mikrowellenkammer, wobei die Vernetzung gemäß einem oder beiden der Folgenden stattfindet: i) Additionsvernetzung, wobei einer oder mehrere von R und FT eines Po- lysiloxan-Moleküls Alkenylsubstituenten darstellen, die sich mit Silan- gruppen von Oligosiloxanen, die als Vernetzer in der Silikonkautschukenthaltenden Masse enthalten sind, in Gegenwart von katalytisch wirkenden Salzen und/oder Metallkomplexkatalysatoren verbinden; und ii) Peroxidvernetzung, wobei sich R und/oder R' von verschiedenen Polysi- loxan-Molekülen in Gegenwart von Peroxiden und optional Metallkomplexkatalysatoren verknüpfen. to form an insulating layer; and b) crosslinking the applied silicone rubber-containing mass in the monomode microwave chamber with continuous radiation of 2450 MHz ± 100 MHz while continuously passing the applied silicone rubber-containing mass through the mono-mode microwave chamber, wherein the crosslinking is in accordance with one or more of both of the following take place: i) Addition crosslinking, wherein one or more of R and FT of a polysiloxane molecule are alkenyl substituents containing silane groups of oligosiloxanes contained as crosslinking agents in the silicone rubber-containing composition in the presence of catalytically active salts and / or metal complex catalysts connect; and ii) peroxide crosslinking, where R and / or R 'of various polysiloxane molecules in the presence of peroxides and optionally metal complex catalysts link.
13. Verwendung eines Systems zur Impedanzanpassung in einem Verfahren wie in Anspruch 12 definiert. Use of an impedance matching system in a method as defined in claim 12.
14. Verwendung von Mikrowellenabsorbern in einem Verfahren wie in Anspruch 12 definiert, wobei die Mikrowellenabsorber an den Öffnungen der Mikrowellenkammer angebracht sind, um Leckstrahlung zu reflektieren und zu absorbieren. Use of microwave absorbers in a method as defined in claim 12, wherein the microwave absorbers are attached to the openings of the microwave chamber to reflect and absorb leakage radiation.
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